Автор Надя Тамес-Робледо
Представьте себе класс, где студенческие команды учатся с помощью компьютерного моделирования, планируя научную экспедицию на Марс. Им может быть предложено подумать об инструментах, которые им нужны, или об одежде и еде, которые они принесут.
По мере того, как ученики принимают решение о своем путешествии на красную планету, симуляция меняется, пока каждая группа не будет следовать своей собственной сюжетной линии.
Такой уровень персонализированного обучения - лишь одно видение исследователей, которые используют искусственный интеллект для улучшения образования. Они получают поддержку благодаря 11 грантам по 20 миллионов долларов каждый, которые были предоставлены Национальным научным фондом для создания новых исследовательских программ искусственного интеллекта для образования и других областей.
Джереми Рошелль и его коллеги из Института искусственного интеллекта для заинтересованного обучения, получившего грант, будут иметь пять лет на разработку программы искусственного интеллекта, которая поможет студентам проходить уроки STEM, основанные на повествовании.
Другими словами, исследователи объединят одну из новейших технологий, применяемых в образовании, с одним из старейших методов: рассказыванием историй.
«Как люди учились 2000 лет? Они рассказывали истории», - объясняет Рошелль. «При таком уровне финансирования мы не хотели просто поправить то, как выглядит школа сегодня. Давайте возьмем то, что глубоко укоренилось в том, что значит быть человеком ... и давайте вернем это обратно с помощью ИИ, который может создавать истории и может слушать рассказы детей. Давайте поговорим о том, как люди учатся, по-настоящему фундаментально.
Погружение студентов STEM в рассказывание историй
Рошелль - исполнительный директор по исследованиям в области обучающих наук в Digital Promise, некоммерческой организации в области образовательных технологий, и один из главных исследователей проекта. Он говорит, что финансирование и временные рамки позволят собрать вместе экспертов в области образования и искусственного интеллекта, ведущих свою деятельность.
Помимо этого, ИИ достаточно продвинулся, чтобы помочь исследователям решать более сложные задачи.
«В основном мы рассматривали двухминутные задачи, которые более логичны и содержат четкий набор шагов для получения ответа, и именно в этом ИИ может помочь», - говорит Рошелль об инструментах обучения ИИ. «Но когда мы смотрим на наши цели в обучении в наши дни, мы видим, что есть чему поучиться. Мы хотим, чтобы дети решали проблемы, на которые уходит часы, дни, а может, и пара недель. Раньше ИИ было не до этого».
Рошелль говорит, что его команда нацелена на «новый уровень вовлеченности, который наступает, когда вы чувствуете себя частью истории», такой, который может обеспечить персонализированное обучение в реальном времени. Он привел пример сценария марсианской экспедиции.
В отличие от искусственного интеллекта прошлого, который, возможно, ограничивался обработкой простых данных, таких как ответы на тесты, современные технологии могут брать данные из нескольких источников, чтобы принимать решения о том, как адаптироваться к опыту учащихся.
«Это может быть то, что они говорят, когда они сотрудничают, это может быть работа, которую они вместе делают на доске, могут быть проблемы, которые они решают», - говорит он. «Это могло быть замечено в уровне волнения в классе. Сейчас есть технологии, которые отслеживают, как часто дети говорят, а не учитель говорит. Он мог заметить, что дети действительно успокоились, и что учителю приходится прилагать больше усилий, и на основании этого он мог бы изменить сценарий происходящего».
Подготовка для работающих студентов
Ориентируясь на взрослых учащихся, AI Institute for Adult Learning and Online Education, или ALOE, будет стремиться улучшить онлайн-образование для более чем 100 миллионов американских рабочих, которым потребуется «переподготовка» в течение следующих 10 лет.
Он также будет извлекать уроки из огромного количества данных, генерируемых онлайн-учащимися, которые недоступны на традиционных очных занятиях.
«COVID-19 изменил наш мир», - говорит Ашок Гоэль, профессор компьютерных наук Джорджии, который будет исполнять обязанности исполнительного директора института. «Хотя K-12 снова станет в основном очным, потому что детям нужны учителя, образование для взрослых в значительной степени останется онлайн. Он станет гибридом, смесью. Сегодня потребность намного больше, чем даже год назад, и она будет расти».
В отличие от студентов, которые постоянно переезжают в колледж, у взрослых учеников есть дома и семьи, которые делают переезд нереальным. Вот где приходит онлайн-образование. По словам Гоэля, ALOE станет частью решения путем разработки персонализированных виртуальных помощников - специализация предыдущего исследования Гоэля - для поддержки учащихся во время учебы и решения трех основных проблем онлайн-образования.
«Онлайн-образование - это скучно. Когда вы идете в класс физкультуры, вы знакомитесь с людьми, вы участвуете в учебных группах. Он живой, динамичный и яркий, - говорит Гоэль. «Онлайн-обучение, вы просто смотрите на экран».
Другая проблема заключается в том, что онлайн-студенты не имеют такого же уровня взаимодействия с инструкторами или помощниками преподавателя, объясняет он, и им не хватает социального взаимодействия и взаимного обучения, которое студенты испытывают, находясь в кампусе.
Гоэль предполагает создание программы искусственного интеллекта, которая могла бы адаптироваться к индивидуальным потребностям студентов за пару часов, а не универсальных подходов, которые применялись в прошлом. Инициатива также будет работать над тем, чего еще не достигли подобные проекты: расширением программы виртуального помощника для обслуживания миллионов студентов.
«Вы можете настроить его так, чтобы ассистент преподавателя прерывал вас, мотивировал вас, вовлекал в работу в нужное вам время», - говорит Гоэль. «Некоторые студенты работают полный рабочий день, и они могут [учиться] только по вечерам. У некоторых есть семьи, единственное время, когда они могут это сделать - один час утром. Итак, со 100 миллионами работников, средний возраст которых 40 или 50 лет, состоящих в браке или [имеющих] семьи, как вы собираетесь это делать, если не будете персонализировать это?»
Гоэль также рассматривает эту инициативу как возможность принести пользу в то время, когда многие по-прежнему относятся к технологии искусственного интеллекта с подозрением.
