Inteligentní agent ve výukových aplikacích

Nedávno jsme v diskuzi k článku Ondřeje Neumajera na České škole (Polemika: Obhajoba ICT ve standardizaci profesní činnosti učitele) s určitou nadsázkou dospěli až k tomu, že jednou možná přestane mít naše snaha zajistit schopnost stávajících učitelů inovovat své výukové postupy pomocí technologií smysl. Šlo o to, do jaké míry mohou technologie učitele v budoucnosti nahradit. Zní to jako science-fiction, ale nesmíme zapomínat, že v minulosti zde již jednou takový pokus byl. U nás se nazýval kybernetickou pedagogikou. Celá řada pedagogů, kteří si tu dobu pamatují, má díky tomu dodnes velmi zkreslenou představu o skutečném výukovém potenciálu technologií. Ukazuje se bohužel, že tento fakt má negativní vliv i na současný vývoj našeho školství.

V dobách, kdy se v pedagogice prosazoval kognitivistický přístup, který se vyznačoval přesným definováním výstupních znalostí absolventa výukového procesu, byla snaha o řízení a automatizaci celkem pochopitelná. Dodnes některé instruktivně pojaté počítačové výukové programy ve školách využívané nesou stopy tohoto přístupu. Učitel opravdu může být již dnes v některých výjimečných situacích s úspěchem nahrazen třeba drilovacím cvičením.

S příchodem konstruktivismu bylo řízení výukového procesu počítačovým programem zavrhnuto. Zjistilo se totiž, že se žák ve většině případů učí něco nového nejlépe tehdy, když sám chce. Metody přímého řízení nejsou schopny takový proces iniciovat. K jeho vyvolání je třeba vytvořit takové prostředí, v němž žáci chápou smysl výukových činností a práce je baví (nezaměňovat se zábavou!). Není snadné takový proces ve výuce nastartovat a navíc zajistit, aby se plnily potřebné výukové cíle. Někteří učitelé to ale umí a technologie jim v tom významným způsobem pomáhají. Začíná být zcela zřejmé, že jsou vlastně jednou z klíčových podmínek úspěchu i naší současné reformy. Mnozí teoretičtí didaktici však tuto skutečnost bohužel dosud neberou na vědomí.

Jiní odborníci se zase zamýšlejí nad tím, jak s využitím technologií co nejsnadněji zapojit žáky do takových činností, v nichž se sami od sebe a nejlépe s nadšením věnují aktivitám přinášejícím vhodný výukový efekt. Jednu z možných cest představují výukové hry. Pro děti mají počítačové hry velký půvab. Navíc s nimi má většina z nich značné zkušenosti. Hra vytváří prostředí, které určitým způsobem reaguje na to, co hráč či spíše hráči dělají. Program, jež příslušné reakce systému zajišťuje, se chová jako inteligentní agent. To znamená, že se snaží vyvolat v hráči dojem reality, a to bohužel i v těch případech, kdy je cílem například něco nebo někoho zlikvidovat.

Ve své podstatě se stále jedná o klasický případ umělé inteligence, která se od svých počátků pokouší stále o totéž. Vytvořit takový program, jehož reakce by byly k nerozeznání podobné reakcím skutečného člověka (viz Turingův test, Eliza). Přestože se to dosud v plné míře nepodařilo, celá řada inteligentních agentů zabudovaných v počítačových hrách dokáže na dlouhou dobu upoutat pozornost hráčů. Výukový efekt běžných počítačových her je však bohužel velmi malý, někdy dokonce záporný. Představme si ale, že je tento agent přítomný v aplikaci určené k výuce. Pokud se podaří takové „hry“ vyvinout, bude k dispozici nový technologický nástroj přímo podporující konstruktivní výukové metody schopný v určitých omezených situacích nasazení i bez přímé přítomnosti živého učitele.

Již dnes existují pokusy takové inteligentní výukové aplikace vytvořit. Většinou jsou založeny na víceuživatelském 3D prostředí, v němž uživatelé mezi sebou komunikují a reagují na aktivity ostatních. Taková prostředí se vyvinula z her původně disponujících jen textovým rozhraním, které se, podobně jako Eliza, ovládalo vložením textu z klávesnice a reakce se četla v textové podobě z obrazovky. Dnešní 3D prostředí, jako např. Second Life, už vypadají úplně jinak. Základní princip ale zůstává.

Samotné prostředí příliš velký výukový efekt nemá. Lidé se v něm v podobě avatarů pohybují, komunikují, budují své vlastní prostory, objekty apod. Jsou obdobou běžného života, v němž potkáváme různé lidi a neformálně se od nich většinou i něco nového dozvídáme. O cílené výuce ale v tomto případě nelze hovořit. K tomu je třeba do takového 3D prostředí zabudovat vhodnou náplň, nejlépe v podobě příběhu. Každá hra něčím takovým disponuje. Mohou to být třeba hvězdné války, ale zrovna tak to může být historická událost, v níž se uživatel chtě nechtě musí třeba v roli vojevůdce seznámit se skutečnou dobovou realitou i souvislostmi. Typickým příkladem aplikace tohoto typu je hra Civilization (viz PC hra ve výuce).

I když se žák ocitne v úžasně motivujícím 3D prostředí uprostřed předem připraveného děje, ještě to neznamená, že se bude věnovat poznávání a sebezdokonalování. Potřebuje buď učitele, který ho bude dějem provázet a pomáhat mu nacházet souvislosti, nebo v pozadí stojícího inteligentního agenta, který může učitele alespoň do určité míry nahradit.

Dnes již existují aplikace, které se pokoušejí všechny výše zmíněné požadavky splnit. Patří k nim například Chalk House vyvinutý americkou firmou Created Realities Group zabývající se cíleně vývojem výukových aplikací kombinujících vizualizaci, virtuální komunitu, tele-mentoring a 3D víceuživatelské prostředí. Cílem Chalk House je zlepšit literární gramotnost amerických žáků.

Uživatel se zde v roli reportéra ocitá na americkém Středozápadě ve starém domě původních pionýrů, v němž nedávno za záhadných okolností zmizel poslední člen rodiny. Místo samotné je pochopitelně velmi tajemné a plné záhad, které je třeba rozluštit. K odhalení všech souvislostí vede nepřímá cesta, při níž se na několika úrovních plní různé úkoly. Ve všech se trénuje schopnost čtení s porozuměním a psaní zpráv do fiktivních novin. Inteligentní agent se stará o správný postup k cíli, odpovídá na otázky a pomáhá uživateli v kterémkoli okamžiku řešit vzniklé problémy (pravopis, gramatika, idiomy apod.).

Úroveň inteligentních výukových aplikací je zatím velmi omezená. Nedovoluje víc, než ulehčit učitelům práci tak, aby se mohli více věnovat problémovým žákům. Bude zajímavé sledovat jejich další vývoj. Zatím snad nikoho nenapadne, že by mohly učitele nahradit. Třeba se toho ale v budoucnosti ještě dočkáme. Historie se, jak známo, opakuje!

zdroje:
Greg Jones, Scott Warren - The Time Factor: Leveraging Intelligent Agents and Directed Narratives in Online Learning Environments, Journal of Online Education, December 2008
Bořivoj Brdička - Skutečné vzdělávání v neskutečném světě, Česká škola, 30.10.2006
Bořivoj Brdička - Víceuživatelské virtuální prostředí a možnosti jeho využití ve vzdělávání, Karlova univerzita v Praze, Pedagogická fakulta, 1999
Ludmila Friedlová - PC hra ve výuce, Učitelský spomocník, 14.05.2007
Chalk House, Created Realities Group, 2007