Hệ thống giảng dạy thông minh đã được chứng minh có hiệu quả trong việc hỗ trợ giáo viên, song việc thiết lập các hệ thống này lại vô cùng khó khăn và tốn nhiều công sức. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon đã phát triển một phương pháp mới giúp giáo viên dễ dàng “hướng dẫn” cho máy tính cách dạy học.
Hình minh họa. Nguồn: CC0 Public Domain
Sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI), các thầy cô giáo có thể “dạy” máy từ nhiều cách giải một bài tập khác nhau thuộc cùng một chủ đề, chẳng hạn như phép cộng theo cột và sửa lỗi nếu máy đưa ra đáp án sai. Đáng nói, hệ thống không chỉ học y nguyên những vấn đề được dạy mà còn có khả năng khái quát hóa để giải các bài tập khác cùng chủ đề, tương tự như mỗi giáo viên sẽ có một cách dạy và giải bài tập khác nhau.
“Với một học sinh, việc học một cách giải cho một dạng bài tập đã là đủ, nhưng một hệ thống dạy học thì cần học tất cả các cách để giải cùng một dạng bài đó. Điều máy tính cần học ở đây là kĩ năng giải quyết vấn đề chứ không chỉ là cách giải quyết một vấn đề.” Daniel Weitekamp III, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện nghiên cứu Tương tác Người-Máy, ĐH Carnegie Mellon cho biết.
Đây cũng là vấn đề các nhà phát triển hệ thống dạy học bằng AI luôn trăn trở. Các hệ thống dạy học thông minh được thiết kế để liên tục theo dõi quá trình học tập của học viên, cung cấp các gợi ý cho kiến thức tiếp theo và lựa chọn các dạng bài ôn tập giúp học viên học được kĩ năng mới.
Khi nhà phát triển Ken Koedinger, giáo sư chuyên ngành tương tác người-máy và tâm lý học, bắt đầu dựng các chương trình dạy học thông minh đầu tiên, mỗi một giờ dạy học sẽ tốn khoảng 200 giờ lập trình thủ công. Về sau, nhóm của Koedinger tạo ra một lối tắt giúp cắt ngắn số giờ phát triển hệ thống còn 40-50 giờ. Tuy nhiên, với nhiều chủ đề dạy học khác nhau, phương pháp này không thể bao quát được tất cả các cách giải cho tất cả các dạng bài và điều này khiến khả năng ứng dụng của lối tắt này giảm đáng kể. Trong khi đó, phương pháp mới cho phép giáo viên tạo một bài giảng thời lượng 30 phút chỉ trong nửa tiếng đồng hồ. Đây được coi như “kỳ tích” đối với các nhà phát triển hệ thống dạy học thông minh. “Trước đây, con người chỉ có cách duy nhất để tạo ra bộ máy dạy học thông minh toàn diện là viết ra tất cả các quy luật cho AI. Nhưng giờ đây, hệ thống AI đã có thể tự viết ra quy tắc cho chúng”, giáo sư cho biết.
Phương pháp mới sử dụng một chương trình học máy mô phỏng phương pháp học tập của chính các học sinh. Weitekamp đã có công phát triển một giao diện đi theo quy trình “hiển thị kết quả-sửa lỗi” thân thiện với người dùng.
Trong bài nghiên cứu gửi tới Hội thảo về Yếu tố Con người trong Hệ thống Điện toán, các tác giả đã biểu diễn phương pháp của mình với chủ đề phép tính cộng nhiều cột. Nhưng không chỉ vậy, hệ thống học máy đằng sau nó còn có thể áp dụng cho nhiều môn học và chủ đề khác nhau, chẳng hạn như giải phương trình, cộng phân số trong toán học, hóa học, ngữ pháp tiếng Anh và môi trường thí nghiệm khoa học.
Hệ thống mới không chỉ đẩy nhanh sự phát triển của các hệ thống dạy học thông minh mà còn giúp các giáo viên tự thiết kế bài giảng số của mình mà không cần phụ thuộc vào các lập trình viên trí tuệ nhân tạo.
Giao diện thân thiện với người dùng cũng giúp giáo viên sẵn sàng tích hợp chương trình dạy học thông minh vào chương trình học hơn. Bên cạnh đó, việc các giáo viên được cho phép xây dựng hệ thống dạy học của riêng mình cũng giúp họ hiểu thêm về quá trình học tập và nhận ra những khó khăn mà học sinh thường gặp phải bởi hệ thống học máy cũng gặp khó ở những điểm mà học sinh thường phải xoay sở.
Nguồn: https://techxplore.com/news/2020-04-ai-enables-teachers-rapidly-intelligent.html