Чи може навчальна машина полегшити навчання?

Що станеться, якщо злиття комп'ютерних наук і психології допоможе нам зрозуміти, як ми вчимося? Чи можна було б створити машину, здатну планувати ідеальні уроки для кожного студента? Здається, що ця мета починає реалізовуватися завдяки дизайну педагогічної машини.

Більшість з нас мали досвід, в якому ми боролися за те, щоб дізнатися щось нове, але ми також пережили моменти, коли ми дізналися щось майже без зусиль. Людське навчання є складним процесом.

Якщо машина може допомогти нам вчитися без зусиль, а також адаптувати цей процес до наших характеристик, можливо, ми будемо набагато ефективнішими і продуктивнішими. Завдяки команді дослідників з Університету Вісконсін-Медісон ця мрія наближається.

Різні професори з кафедр інформатики та педагогічної психології співпрацюють з комп'ютерним вченим Сяойінь Чжу в його проекті "Машина навчання" \ t. Мета полягає у відкритті нових шляхів у сфері навчання. 

"Я сподіваюся, що навчальна машина впливає на освітній світ", говорить Чжу. "Це дасть нам персональні оптимальні уроки для справжніх учнів людини".

Машинне навчання

Машинне навчання - це добре створене підполе інформатики, в якій фахівці розробляти математичні інструменти, які допоможуть командам вчитися з даних і виявляти моделі. Студент машини (команда) подібний до студента.

Метою навчальної машини є розробка моделей, які будуть корисні в майбутньому при спробі розібратися з великими наборами даних, які часто важко керувати.

Навчальна машина використовує складну математику, щоб дозволити дослідникам моделювати реальних учнів людини і розробити найкращі уроки для їх навчання.. Наприклад, машина могла визначити найменшу кількість вправ, необхідних конкретному студенту для розуміння поняття.

Хоча ця робота все ще знаходиться на початковій стадії, вона має величезний потенціал для впливу на освіту. Застосування цієї машини може варіюватися від індивідуалізації процесів навчання або оцінювання, до допомоги студентам з проблемами та труднощами в навчанні. 

Машина навчання: об'єднання інформаційних технологій і психології

Тімоті Т. Роджерс, професор когнітивної психології в Університеті Вісконсін-Медісон і один з співробітників Чжу, пояснює, як Комп'ютерні науки і психологія об'єднуються в проект навчальної машини.

Роджер каже це для того, щоб підхід до навчання цієї машини був життєздатним, потрібна гарна модель поведінки студентів; тобто, необхідно розуміти, як це змінюється внаслідок впливу різних видів навчання або практичного досвіду. Крім того, модель повинна бути обчислювальною і повинна вміти робити кількісні прогнози щодо поведінки студентів. 

«Зрештою, ми сподіваємося, що ця робота може допомогти вчителям розробляти плани та програми навчання що сприяють навчанню в найрізноманітніших областях, - пояснює Роджерс, посилаючись на математику, науку і читання, як приклади областей застосування. 

З іншого боку, також наполягає на важливості зусиль щодо використання когнітивних моделей навчання, які можуть впливати на проблеми реального світу. І те, що вони також змушують дослідників робити нові і важливі досягнення в розумінні процесів навчання в цілому. 

Проте Чжу каже, що, хоча ця ідея концептуально проста, дуже складно її застосувати в реальному світі, оскільки це дуже важлива тема..

Взаємозв'язок інформатики і психології

І психологія, і інформатика є науковими дисциплінами, на яких зосереджується визначити особливості обробки інформації, один у людській істоті та інший у побудові інструмента, здатного наслідувати функціонування мозку: комп'ютер.

З іншого боку, психологія відрізняється наявністю декількох областей або підходів до навчання, будучи Когнітивна психологія найбільш близька до обчислювальної. Це підхід, який зосереджується на знанні, які процеси, з яких ми отримуємо знання про світ, усвідомлюємо навколишнє середовище і отримані результати.

Крім того, з когнітивної психології інтерес зосереджується на розумінні функціонування та природи інтелектуальних систем, чи то людських, чи штучних. З цієї причини аналогії між розумом і комп'ютером. Однак подібність між ними цілком очевидна. Отже, дослідники з цього питання і особливо ті, хто орієнтовані на штучний інтелект, намагаються передавати ідеї, переконання і гіпотези про те, як розум працює з комп'ютером. Крім того, психологи в цій області використовують комп'ютерну модель для виконання своїх гіпотез і теоретичних інтерпретацій.

Як бачимо, інформатика і психологія тісно пов'язані між собою з метою глибшого пізнання функцій людського розуму. Відносини, які, безсумнівно, повинні говорити і які можуть багато в чому сприяти як технологічному, так і особистому та соціальному прогресу.

3 типи стратегій навчання Основна мета стратегії навчання полягає в тому, щоб студенти стали більш ефективними учнями. Детальніше "