Článek popisuje současné možnosti aplikace umělé inteligence se schopností hlubokého učení v roli výukových asistentů učitelů i studentů.
Stále častěji narážíme na příklady využití umělé inteligence pro výukové účely. Může mít hned několik forem. Podívejme se, co dokáže takový virtuální digitální asistent udělat pro učitele a pro studenta. Než začneme, dovolím si jen připomenout, že jsme o současném vývoji umělé inteligence psali již několikrát. Pro pochopení souvislostí je vhodné mít základní povědomí o možnostech hlubokého učení – Co dokáží stroje schopné hlubokého učení.
Pomocník učitele
První zmínku o praktickém nasazení nových převratných forem hlubokého učení jsme zaznamenali, když IBM Watson zvítězil v americkém Riskuj v roce 2011 (Jak Watson zvítězil v Jeopardy). To byla samozřejmě obrovská reklama. Dnes je tento stroj (nebo alespoň jeho strojový čas) nabízen v mnoha různých aplikovaných formách. Ukážeme si jich hned několik. Jednou z nich je Teacher Advisor. Je to program (aplikace) vyvinutý IBM ve spolupráci s
Archivní diskuze převzatá z rvp.cz. Přidávání nových komentářů není k dispozici.
E Kocourek4. 6. 2018
Logické vyústění trendu! Dalo se očekávat, jak skončí učitelé vybavení zde tolik propagovanými digitálními kompetencemi. Jako papouškovači botem nabízených "použitelných existujících lekcí, odpovídajících výukových strategií a doporučených vhodných výukových aktivit".
Zbývá vysvětlit, kde a jak že se vylíhne onen "archiv vybraných kvalitních digitálních učebních materiálů". Vytvoří ho boti? Opravte mne, pokud se mýlím, ale odhaduji, že boti nedokážou ani posoudit, který učební materiál je a který není "kvalitní".
Takže kde se vezme ten archiv? Inu, nejspíš ty materiály vytvoří učitelé. Skuteční učitelé - takoví, kteří nepotřebují boty, aby jim tito boti vybírali "použitelné lekce".
A jak je to s "digitálními kompetencemi"? Učitel by měl umět používat výpočetní techniku. Učitel by měl umět programovat. Učitel by měl umět vytvářet algoritmy. Jak to souvisí či nesouvisí s "digitálními kompetencemi", posuďte sami.
Bořivoj Brdička5. 6. 2018
Možná se dočkáme i toho, že boti budou tvořit. Zatím ale jen shromažďují informace a třídí je. Skutečně jsou schopni pro vás najít to, co nejspíše potřebujete. Učitel nepotřebuje umět programovat. Potřebuje tušit, co takový bot vlastně dělá, aby mohl jeho služeb dokonale využít.
Jan Maršák12. 6. 2018
"Možná se dočkáme i toho, že boti budou tvořit." Co si ale představit pod tvořivým botem? Budou tvořit jako lidé? Budou tedy kreativní jako lidé? A jak se boti stanou tvořiví, jestliže jde o naprogramované věci pomocí algoritmů? "Programovaná tvořivost" či "programovaná spontanieta" jsou oxymorony, neboť v principu je nemožné programovat zcela neznámý úkol.
Bořivoj Brdička12. 6. 2018
Pane Maršáku, je tady určitá obtíž. Stroje vybavené schopností hlubokého učení se již neprogramují tak, jak jsme byli zvyklí. Dalo by se to popsat spíše tak, že se trénují v tom, dělat určité věci, a oni se v tom stále zlepšují. Narozdíl od nás totiž nezapomínají. Nechci tvrdit, že jsou tvořiví, to nejsou. Nikdy nebudou mít stejné schopnosti s lidmi. Nicméně se to dá k tvorbě přirovnat. Psal jsem o tom zde: Komu patří práce strojů? (https://spomocnik.rvp.cz/clanek/21697/)
Jan Maršák12. 6. 2018
"Stroje vybavené schopností hlubokého učení se již neprogramují tak, jak jsme byli zvyklí." Pane doktore, to vím, ale pořád jde přesto o programy, které vytváří člověk. A "trénování" botů "dělat určité věci" a že "oni se v tom stále zlepšují", je důsledek jen vymýšlení stále sofistikovanějších programů vytvářených člověkem. A že nezapomínají jako my, je dáno konstrukcí botů ( jejichž paměť na rozdíl od naší paměti je stálá ) a tato konstrukce je opět dílem člověka.
Bořivoj Brdička13. 6. 2018
To všechno je samozřejmě pravda.
Americkou učitelskou federací
[1]. Jedná se o volně dostupného online asistenta, který je zatím k dispozici jen pro výuku matematiky na 1. stupni, ale v budoucnu má pracovat se všemi hlavními předměty.
Základem je archiv vybraných kvalitních digitálních učebních materiálů a profil každého uživatele (učitele). Učitel zadá téma a Watson mu hned ukáže, kde se vyskytuje ve standardech, a nabídne mu použitelné existující lekce, odpovídající výukové strategie a doporučí mu vhodné výukové aktivity včetně způsobu hodnocení výsledků.
Zkusme si představit analogií se soutěží Riskuj. Počítač zná všechny existující výukové zdroje a dokáže podle preferencí učitele vybrat skutečně pro danou situaci nejvhodnější postupy (s nejvyšší pravděpodobností úspěchu). Ty pak nabízí učiteli, který si z nabídky vybere a sestaví svou vlastní lekci. Nevím, zda má smysl se pokoušet takto umělou inteligencí umocněného učitele porovnávat s učitelem, který se snaží držet krok s dobou a který hledá nejvhodnější materiály a postupy online bez takové podpory. Zcela jistě mu to bez ní zabere mnohonásobně více času. Co vím ale docela jistě, je to, že porovnání s učitelem, který technologie nevyužívá, vždy vyzní ve prospěch učitele digitálního.
Možnosti pomoci si ukážeme na konkrétním případu nasazení chatbota [2].
Profesor Ashok Goel učí na Georgia Tech prezenční i online kurz počítačové vědy. V prezenčním je cca 40 účastníků, v MOOC formě několik stovek studentů z celého světa. Během celého semestrálního kurzu musí se svými šesti asistenty odpovídat na tisíce v mnoha případech se opakujících dotazů. Odpovídat na stejné otázky zas a znovu je časově náročné, únavné a také docela zbytečné. Jedná se samozřejmě většinou o informace, které každý student může snadno najít na webu. Profesora Goela proto napadlo, že by mohli využít služeb chatbota (robota schopného komunikovat s uživatelem), kterého vyvíjí IBM v rámci Watsona (na platformě Bluemix). Po delším ověřování (tréningu) spojeném se zvyšováním schopností robota (díky hlubokému učení) byl v kurzu nasazen naostro.
Nastavili ho tak, že směl odpovídat pouze tehdy, když byla pravděpodobnost správnosti odpovědi vyšší než 97 %, zbylých odpovědí se museli ujmout skuteční asistenti z masa a kostí. Profesor Goel ho studentům představil jako další skutečnou asistentku jménem Jill Watson a čekal, zda a kdy bude jeho podvod odhalen. Pravdu jim sdělil až na samém konci semestru, když si studenti všimli, že Jill odpovídá na normální asistentku nějak příliš rychle a hned na několik dotazů najednou. Je zřejmé, že se záměr podařil a umělá inteligence v tomto případě dost usnadnila lektorům v Georgii práci.
V dalším běhu kurzu profesor Goel nasadil hned dva chatboty a zdokonalil je. Studentům tuto skutečnost nezamlčel a nechal je hádat, kteří z asistentů jsou umělí. Každý měl trochu jiné vlastnosti. U jednoho se podařilo identifikovat bota polovině studentů, u druhého to dokázalo jen 10 % [3].
Jak se zdá, stávají se specializované chatboty pro školství velmi zajímavou novinkou, která pravděpodobně má velkou budoucnost. Dalším příkladem takové aplikace jsou chatbotové učebnice. Do třetice se podíváme opět na Watsona. IBM ve spolupráci se Sesame Workshop a nakladatelstvím Pearson zkouší osobního učícího asistenta, který bude součástí elektronické učebnice [4]. Nápad je to velmi zajímavý. Chatbot doprovází žáka při studiu a klade mu chytré otázky, které odhalují úroveň pochopení látky. Přitom ho individuálně posouvá vpřed. Takto komplexně pojatý výukový materiál ještě doplňuje hra od Sesame Workshop, která dosažené výukové cíle zafixuje. Všechny výsledky studia jsou analyzovány a jsou k dispozici učiteli.
Dá se očekávat, že velmi brzy budou podobní asistenti k dispozici všem – učitelům i studentům. Budou se specializovat na různé činnosti. Některé výukové aktivity budou schopni realizovat zcela samostatně bez učitele, jiné ještě dlouho ne. Je zřejmé, že každý učitel s nimi nutně bude muset spolupracovat. Bez digitálních kompetencí se to jistě neobejde.
Literatura a použité zdroje
Here Come the AI Teaching Bots [online]. 2018. [cit. 2018-04-30]. Dostupné z: https://www.legendsoflearning.com/blog/here-come-the-ai-teaching-bots/.
TODD, Leopold. A Secret Ops AI Aims to Save Education [online]. 2016. [cit. 2018-04-30]. Dostupné z: https://www.wired.com/2016/12/a-secret-ops-ai-aims-to-save-education/#.wqa5ls2xb?mbid=synd_bizinsider.
YOUNG, Jeffrey R. Can a ‘Family of Bots' Reshape College Teaching? [online]. 2018. [cit. 2018-04-30]. Dostupné z: https://www.edsurge.com/news/2018-04-13-can-a-family-of-bots-reshape-college-teaching.
YOUNG, Jeffrey R. Are AI-Powered Chatbot Tutors the Future of Textbooks? [online]. 2018. [cit. 2018-04-30]. Dostupné z: https://www.edsurge.com/news/2018-03-07-are-ai-powered-chatbot-tutors-the-future-of-textbooks.
