Zou een leermachine leren mogelijk maken?

Wat zou er gebeuren als een fusie van computerwetenschap en psychologie ons zou kunnen helpen meer te begrijpen over hoe we leren? Zou het mogelijk zijn om een ​​machine te maken die in staat is om ideale lessen voor elke student te plannen? Het lijkt erop dat dit doel werkelijkheid wordt dankzij het ontwerp van een lesmachine.

De meesten van ons hebben ervaringen gehad waarin we moeite hadden om iets nieuws te leren, maar we hebben ook momenten beleefd waarop we bijna moeiteloos iets hebben geleerd. Menselijk leren is een complex proces.

Als een machine ons zou helpen om zonder inspanning te leren en ook om dit proces aan te passen aan onze kenmerken, zouden we misschien veel efficiënter en productiever zijn. Dankzij een team van onderzoekers van de University of Wisconsin-Madison komt deze droom dichterbij.

Verschillende professoren van de afdelingen informatica en onderwijspsychologie werken samen met de computerwetenschapper Xiaojin Zhu in zijn project "de lesmachine". Het doel is om nieuwe wegen te openen op het gebied van leren. 

"Mijn hoop is dat de leermachine invloed heeft op de onderwijswereld", zegt Zhu. "Het geeft ons gepersonaliseerde optimale lessen voor echte menselijke studenten".

Machine learning

Machinaal leren is een gevestigd subveld van computerwetenschap waarin experts ontwikkelen van wiskundige hulpmiddelen om teams te helpen leren van gegevens en patronen te detecteren. De student van de machine (het team) is als een student.

Het doel van de lesmachine is de ontwikkeling van modellen die nuttig zullen zijn in de toekomst bij het omgaan met grote datasets, vaak moeilijk te beheren.

De leermachine gebruikt geavanceerde wiskunde om onderzoekers in staat te stellen echte menselijke studenten te modelleren en de best mogelijke lessen te bedenken om ze te onderwijzen.. De machine kan bijvoorbeeld het minste aantal oefeningen identificeren dat een student nodig heeft om een ​​concept te begrijpen.

Hoewel dit werk nog in de kinderschoenen staat, heeft het een enorm potentieel om het onderwijs te beïnvloeden. De toepassingen van deze machine kunnen gaan van de individualisering van de onderwijs- of evaluatieprocessen, tot de hulp van studenten met problemen en leermoeilijkheden. 

De leermachine: unie van computerwetenschap en psychologie

Timothy T. Rogers, hoogleraar cognitieve psychologie aan de universiteit van Wisconsin-Madison en een van Zhu's medewerkers, legt uit hoe computerwetenschappen en psychologie komen samen in het project van de lesmachine.

Roger zegt dat Om de onderwijsaanpak van deze machine levensvatbaar te maken, is een goed model van studentengedrag nodig; dat wil zeggen, het is noodzakelijk om te begrijpen hoe dit verandert als gevolg van de invloed van verschillende soorten leren of praktische ervaringen. Daarnaast moet het model computationeel zijn en in staat zijn om kwantitatieve voorspellingen te doen over het gedrag van studenten. 

"Uiteindelijk hopen we dat het werk kan worden gebruikt om leraren te helpen plannen en studieprogramma's te ontwikkelen die het leren op veel verschillende gebieden bevorderen ", legt Rogers uit, verwijzend naar wiskunde, wetenschap en lezen als voorbeelden van toepassingsgebieden. 

Aan de andere kant, ook benadrukt het belang van de inspanning om cognitieve modellen van leren te gebruiken die mogelijk van invloed zijn op problemen in de echte wereld. En dat ze onderzoekers ook dwingen nieuwe en belangrijke vooruitgang te boeken in het begrijpen van leerprocessen in het algemeen. 

Zhu zegt echter dat, hoewel dit idee conceptueel eenvoudig is, het erg moeilijk is om in de echte wereld toe te passen, omdat het een groot probleem is..

De relatie tussen informatica en psychologie

Zowel de psychologie als de informatica zijn wetenschappelijke disciplines waarop wordt gefocust identificeer de specifieke kenmerken van informatieverwerking, een in de mens en een ander in de constructie van een hulpmiddel dat in staat is om het functioneren van de hersenen te imiteren: de computer.

Anderzijds onderscheidt de psychologie zich door verschillende gebieden of onderzoeksbenaderingen te hebben cognitieve psychologie het dichtst bij computergebruik. Dit is de focus die focust op weten wat de processen zijn van waaruit we kennis over de wereld verkrijgen, we worden ons bewust van de omgeving en de resultaten die we verkrijgen.

Daarnaast is vanuit de cognitieve psychologie de belangstelling gericht op het begrijpen van het functioneren en de aard van intelligente systemen, zowel menselijk als kunstmatig. Om deze reden is de analogie tussen de geest en de computer. De gelijkenis tussen de twee is echter vrij duidelijk. Vandaar dat onderzoekers over het onderwerp en vooral die gericht op kunstmatige intelligentie, ideeën, overtuigingen en hypothesen over hoe de geest werkt naar de computer over te dragen. Evenzo gebruiken psychologen op dit gebied het computermodel om hun hypothesen en theoretische interpretaties uit te voeren.

Zoals we zien, computerwetenschap en psychologie zijn nauw met elkaar verbonden met als doel meer te weten te komen over het reilen en zeilen van de menselijke geest. Een relatie die ongetwijfeld zal moeten spreken en die veel kan bijdragen aan zowel de technologische en persoonlijke als sociale vooruitgang.

3 soorten leerstrategieën Het belangrijkste doel van leerstrategieën is om studenten effectievere leerlingen te maken. Meer lezen "