Yapay zekâlı özel ders geliyor. Öğretmenlere özel haber.

Yapay zekâlı özel ders sistemlerinin cebir veya dilbilgisi gibi belirli konuların öğretilmesine yardımcı olduğu gösterilmiştir, ancak bu bilgisayarlı sistemleri oluşturmak zor ve zahmetlidir. Şimdi, Carnegie Mellon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, onları bilgisayara öğretmeyi öğreterek hızla inşa edebileceklerini gösterdiler.

Yapay zeka kullanan yeni bir yöntem kullanarak, bir öğretmen çok sütunlu ekleme gibi bir konuda sorunları çözmek için çeşitli yollar göstererek ve yanlış yanıt verirse bilgisayarı düzelterek bilgisayara öğretebilir.

Özellikle, bilgisayar sistemi problemleri sadece öğretildiği şekilde çözmeyi değil, aynı zamanda konuyla ilgili diğer tüm problemleri çözmeyi genelleştirmeyi ve bunu öğretmenden farklı olabilecek şekillerde yapmayı öğrenir. Daniel Weitekamp III , doktora öğrencisi CMU İnsan-Bilgisayar Etkileşimi Enstitüsü’nde (HCII).

Weitekamp, ​​”Bir öğrenci bir problemi çözmenin bir yolunu öğrenebilir ve bu yeterli olacaktır.” “Ama bir özel ders sisteminin bir sorunu çözmek için her türlü yolu öğrenmesi gerekiyor.” Sadece problemlerin nasıl çözüleceğini değil, problem çözmeyi öğretmeyi de öğrenmelidir.

İnsan-bilgisayar etkileşimi ve psikolojisi profesörü Ken Koedinger, bu zorluğun AI tabanlı özel ders sistemleri oluşturan geliştiriciler için sürekli bir sorun olduğunu söyledi. Akıllı özel ders sistemleri, öğrencilerin ilerlemelerini sürekli olarak izlemek , bir sonraki adım önerileri sağlamak ve öğrencilerin yeni beceriler öğrenmelerine yardımcı olacak pratik sorunları seçmek için tasarlanmıştır .

Koedinger ve diğerleri ilk akıllı öğretmenleri oluşturmaya başladığında, üretim kurallarını elle programladılar – bir süreç, dedi ki, her bir saatlik ders için yaklaşık 200 saatlik bir geliştirme süreci. Daha sonra, bir sorunu çözmenin tüm olası yollarını göstermeye çalışacakları bir kısayol geliştireceklerdi. Bu, geliştirme süresini 40 veya 50 saate indirdi, ancak birçok konu için, kısayolun uygulanabilirliğini azaltan tüm olası sorunlar için tüm olası çözüm yollarını göstermek neredeyse imkansız.

Yeni yöntem, bir öğretmenin yaklaşık 30 dakika içinde 30 dakikalık bir ders oluşturmasını sağlayabilir ve Koedinger akıllı öğretmenlerin geliştiricileri arasında “büyük bir vizyon” olarak adlandırdı.

Koedinger, “Şimdiye kadar tam akıllı öğretmene ulaşmanın tek yolu bu AI kurallarını yazmak oldu.” Dedi. “Ama şimdi sistem bu kuralları yazıyor.”

Weitekamp, ​​Koedinger ve HCII Sistem Bilimcisi Erik Harpstead tarafından yazılan yöntemi açıklayan bir makale, bu ay için planlanan ancak COVID-19 salgını nedeniyle iptal edilen Bilgi İşlem Sistemlerinde İnsan Faktörleri Konferansı (CHI 2020) tarafından kabul edildi. Makale şimdi Bilgisayar Makineleri Birliği Dijital Kütüphanesi’ndeki konferans bildirilerinde yayınlandı.

Yeni yöntem, öğrencilerin nasıl öğrendiklerini simüle eden bir makine öğrenme programı kullanıyor. Weitekamp, ​​bu makine öğrenimi motoru için kullanıcı dostu olan ve programlamadan çok daha kolay bir “göster ve düzelt” işlemi kullanan bir öğretim arayüzü geliştirdi.

CHI makalesi için yazarlar, çok sütunlu toplama konusunda yöntemlerini gösterdiler, ancak alttaki makine öğrenme motorunun denklem çözme, kesir toplama, kimya, İngilizce dilbilgisi ve bilim deney ortamları da dahil olmak üzere çeşitli konularda çalıştığı gösterilmiştir.

Yöntem sadece zeki öğretmenlerin gelişimini hızlandırmakla kalmaz, aynı zamanda AI programcıları yerine öğretmenlerin kendi bilgisayarlı derslerini oluşturmalarını mümkün kılar. Örneğin, bazı öğretmenlerin ilacın nasıl öğretildiği veya kimyada hangi gösterim biçiminin kullanılacağı konusunda kendi tercihleri ​​vardır. Koedinger, yeni arayüzün, öğretmenlerin AI eğitmeni için tercih ettikleri ödevlerini oluşturmalarını sağlayarak akıllı öğretmenlerin benimsenmesini artırabileceğini söyledi.

Öğretmenlerin kendi sistemlerini oluşturmalarını sağlamak da öğrenmeye ilişkin daha derin kavrayışlara yol açabilir. Yazarlık süreci, öğrenciler için uzman olarak kendilerinin karşılaşmadıkları sorunlu noktaları fark etmelerine yardımcı olabilir.

Koedinger, “Makine öğrenim sistemi genellikle öğrencilerin yaptığı yerde tökezliyor” dedi. “Bilgisayarı öğretirken, bir öğretmenin öğrenmesi zor olan şeyler hakkında yeni bilgiler edinebildiğini hayal edebiliriz, çünkü makine onu öğrenme konusunda sorun yaşıyor.”