Что, если бы слияние информатики и психологии помогло бы нам лучше понять, как мы учимся? Можно ли создать машину, способную планировать идеальные уроки для каждого ученика? Кажется, что эта цель начинает реализовываться благодаря конструкции обучающей машины.
У большинства из нас был опыт, когда мы изо всех сил пытались узнать что-то новое, но также были времена, когда мы учились чему-то почти без усилий. Человеческое обучение — сложный процесс.
Если бы машина могла помочь нам учиться без усилий, а также адаптируя этот процесс к нашим характеристикам, возможно, мы были бы намного более эффективными и продуктивными. Благодаря команде исследователей из Университета Висконсин-Мэдисон эта мечта становится все ближе и ближе.
Различные профессора факультетов информатики и педагогической психологии сотрудничают с компьютерным ученым Сяоцзинь Чжу в его проекте «Обучающая машина». Цель — открыть новые пути в области обучения.
«Я надеюсь, что обучающая машина окажет влияние на образовательный мир», — говорит Чжу. «Это даст нам индивидуальные оптимальные уроки для настоящих студентов-людей».
Машинное обучение
Машинное обучение — это хорошо известная область вычислений, в которой специалисты разрабатывать математические инструменты, чтобы помочь командам учиться на данных и выявлять закономерности. Студент машины (команды) подобен студенту.
Целью обучающей машины является разработка моделей, которые будут полезны в будущем при попытках работать с большими наборами данных, которые часто трудно обрабатывать.
Обучающая машина использует сложную математику, чтобы позволить исследователям моделировать реальных студентов-людей и разрабатывать наилучшие возможные уроки для их обучения. Например, машина может определить наименьшее количество упражнений, необходимых конкретному ученику для понимания концепции.
Хотя эта работа все еще находится на начальной стадии, у нее есть огромный потенциал для воздействия на образование. Применение этой машины может варьироваться от индивидуализации процессов обучения или оценки до помощи учащимся, сталкивающимся с проблемами и трудностями в обучении.
Обучающая машина: союз информатики и психологии
Тимоти Т. Роджерс, профессор когнитивной психологии Университета Висконсин-Мэдисон и один из сотрудников Чжу, объясняет, как информатика и психология объединились в проекте обучающей машины.
Роджер заявляет, что Чтобы подход к обучению этой машины был жизнеспособным, необходима хорошая модель поведения учащихся; то есть необходимо понимать, как он меняется из-за влияния разных типов обучения или практического опыта. Кроме того, модель должна быть вычислительной и способной делать количественные прогнозы о поведении учащегося.
В конечном итоге мы надеемся, что работа может использоваться, чтобы помочь учителям разрабатывать учебные планы и планы которые способствуют обучению в самых разных областях », — объясняет Роджерс, приводя математику, естественные науки и чтение в качестве примеров прикладных областей.
С другой стороны также настаивает на важности усилий по использованию моделей когнитивного обучения, которые могут влиять на реальные проблемы. И они также заставляют исследователей делать новые важные шаги в понимании процессов обучения в целом.
Однако Чжу говорит, что, хотя эта идея концептуально проста, ее очень трудно применить в реальном мире, поскольку это большая проблема.
Связь информатики и психологии
И психология, и информатика — это научные дисциплины, которые сосредоточены на определить конкретные характеристики обработки информации, один в человеке, а другой в создании инструмента, способного имитировать работу мозга: компьютера.
С другой стороны, психология отличается наличием нескольких областей или направлений изучения, когнитивная психология, наиболее близкая к информатике. Это подход, который фокусируется на знании того, из каких процессов мы получаем знания о мире, мы узнаем об окружающей среде и результатах, которые мы получаем.
Кроме того, из когнитивной психологии интерес сосредоточен на понимании функционирования и природы интеллектуальных систем, будь то человеческие или искусственные. По этой причине аналогия между разумом и компьютером. Однако сходство между ними совершенно очевидно. Следовательно, исследователи этого предмета, особенно те, кто занимается искусственным интеллектом, пытаются передать на компьютер идеи, убеждения и гипотезы о том, как работает разум. Точно так же психологи этого направления используют компьютерную модель, чтобы выдвигать свои гипотезы и теоретические интерпретации.
Как видим, информатика и психология тесно связаны с целью более глубокого познания всех тонкостей функционирования человеческого разума. Отношения, о которых, несомненно, будут говорить и которые могут внести большой вклад как в технологический, так и в личный и социальный прогресс.
