هوش مصنوعی در دوره های آنلاین

چند سالی است عبارت دوره‌های آموزشی آنلاین در دنیای آموزش بر سر زبان‌ها افتاده است. گسترش فناوری دیجیتال و دسترسی مردم به اینترنت در بسیاری از نقاط جهان شیوه‌ای نوین را در آموزش پدید آورده که به نوعی در برابر سیستم سنتی حضور در مکانی مشخص (نظیر مدرسه یا دانشگاه) قرار می‌گیرد. دوره‌های آموزشی آنلاین مزایای متفاوتی دارد: کاهش تعداد مدرسان، کاهش هزینه‌های لازم برای تهیه مکان آموزشی و نیز کاهش نیاز به تهیه تجهیزات مورد نیاز برای استادان و دانشجویان را می‌توان از مهم‌ترین مزایای این شیوه دانست.

تنوع در شیوه ارائه دوره‌های آموزشی آنلاین رویکردهای مختلفی در این حوزه ایجاد کرده است. یکی از این رویکردها که استقبال خوبی از آن شده، دوره‌های آنلاین آزاد گسترده یا به طور اختصار MOOCs نام دارد. ویژگی اصلی این دوره‌های آموزشی را می‌توان نداشتن نیاز به ارائه مدارک برای ثبت نام، رایگان بودن و البته حضور تعداد زیاد دانشجو در هر یک از این دوره‌ها دانست. البته همین تعداد زیاد دانشجو در هر یک از کلاس‌های این دوره‌ها مشکل بزرگی می‌آفریند و آن نبود رویه‌ای مناسب برای پاسخگویی و ارائه بازخورد به تک‌تک دانشجویان است.

نقش بازخورد در آموزش

فرآیند آموزش در هر شکل خود سه رکن اصلی دارد که عبارت است از ارائه اطلاعات به زبان ساده، ارائه اطلاعات به شکل تکه‌تکه و ارائه بازخورد.

منظور از ارائه اطلاعات به زبان ساده این است که محتوای آموزشی باید در سطح قابل فهم برای دانش‌آموز یا دانشجو عرضه شود. برای نمونه ارائه انبوهی از واژگان تخصصی که برای نخستین بار به گوش فرد می‌رسد، یادگیری را در پی نخواهد داشت.تکه تکه بودن اطلاعات به این معناست که ارائه حجم زیادی از محتوا به دانشجو نمی‌تواند ثمربخش باشد و مطالب آموزشی باید بتدریج به وی منتقل شود. رکن سوم یعنی بازخورد نیز به معنای سنجش میزان یادگیری دانشجوست.

دوره‌های آموزشی آنلاین مشکل چندانی در دو مورد اول ندارند، اما مشکل اصلی همین نحوه ارائه بازخورد، آن هم به شکلی موثر به تک تک شرکت‌کنندگان در دوره است.

بسیاری از دوره‌های آنلاین گسترده بیشتر به آموزش زبان‌های برنامه نویسی می‌پردازند. کسانی که اندکی با برنامه‌نویسی رایانه‌ای آشنایی دارند می‌دانند تنها راه یادگیری یک زبان برنامه‌نویسی، انجام تمرینات هدفمند و البته مشاهده اشتباهات و تصحیح آنهاست. شکی نیست بهره‌گیری از نیروی انسانی برای ارائه بازخورد به تک‌تک تمرینات برنامه‌نویسی انجام‌شده کاری بسیار زمانبر و پرهزینه خواهد بود.

هوش مصنوعی و بازخورد آموزشی

همین مساله بود که گروهی از پژوهشگران دانشگاه استنفورد را به چاره‌اندیشی انداخت. این دانشمندان توانستند نوعی هوش مصنوعی طراحی کنند که می‌تواند تمرینات برنامه‌نویسی دانشجویان دوره‌های آنلاین را دریافت، تجزیه و بررسی کرده و بسرعت بازخوردی مناسب برای تک‌تک آنها ارائه کند.

این رویکرد جدید ارائه بازخورد که کدوبز (Codewebs) نام دارد، از شیوه‌ای هوشمندانه برای حل این مشکل استفاده می‌کند.

بازه اشتباهاتی که دانشجویان در تمرینات کدنویسی در دوره‌های آموزش برنامه‌نویسی انجام می‌دهند چندان هم گسترده نیست و می‌توان آنها را در قالب چند دسته اصلی جای داد. همان‌طور که گفته شد مشکل اینجاست که بررسی تک‌تک این کدهای نوشته شده و ارائه بازخورد برای هر یک از آنها کار دشواری است.

در رویکرد کدوبز از الگوریتمی ویژه برای بررسی هزاران کد نوشته شده از سوی دانشجویان استفاده می‌شود. این الگوریتم انواع خطاهای رایج صورت گرفته در این تمرینات را شناسایی و دسته‌بندی می‌کند.

سپس نمونه‌ای از هر یک از این دسته‌ها به یک مدرس برنامه‌نویسی ارسال و او نیز بازخوردی برای یکی از نمونه‌های مذکور می‌نویسد. در این بازخورد، اطلاعاتی در مورد خطای انجام شده و شیوه درستی که دانشجو باید در پیش بگیرد، درج می‌شود. این بازخورد دوباره به الگوریتم داده شده و به این ترتیب سیستم مذکور می‌تواند با توجه به نوع خطای دانشجویان، بازخوردی مناسب برای تک‌تک آنها ارسال کند.

هوش مصنوعی و آموزش رباتیک

کاربردهای هوش مصنوعی در دوره‌های آموزش آنلاین فقط به ارائه بازخورد به دانشجویان محدود نمی‌شود. برای نمونه گروهی از دانشمندان در دانشگاه کالیفرنیا، شیوه‌ای جدید برای آموزش رباتیک به دانشجویان دوره‌های آنلاین در پیش گرفته‌اند. در این دوره آموزشی هر دانشجو می‌تواند با استفاده از تجهیزات موجود در آزمایشگاه مجازی که روی نمایشگر رایانه خود مشاهده می‌کند، به ساخت ربات بپردازد. در این میان اگر فرد در هر یک از مراحل طراحی یا سازوکار کنترل ربات اشتباهی انجام داد، یک معلم مجازی این مساله را به او متذکر شده و شیوه درست را به او می‌گوید. این معلم مجازی در واقع هوش مصنوعی ویژه‌ای بوده که برای این کار طراحی شده است.

درست همان‌طور که در صورت اجرای نادرست بخشی از کار به‌وسیله دانشجو در یک آزمایشگاه واقعی، این مساله به او گوشزد شده و شیوه درست به او ارائه می‌شود، در این آزمایشگاه مجازی رباتیک نیز رویه‌ای مشابه اما از طریق هوش مصنوعی انجام می‌شود.

هوش مصنوعی و آموزش در کشورهای درحال توسعه

استفاده هر چه بیشتر از هوش مصنوعی برای ارائه بازخورد به دانشجویان دوره‌های مجازی بویژه در حوزه یادگیری فناوری‌های دیجیتال می‌تواند زمینه افزایش سرعت پیشرفت بسیاری از کشورها در زمینه این دسته از فناوری‌ها را با خود همراه داشته باشد. بسیاری از کشورهای در حال توسعه از نظر تعداد مدرسان خبره در زمینه علوم رایانه‌ای با مشکل روبه رو هستند و هوش مصنوعی می‌تواند شیوه‌ای مطلوب برای رهایی از این تنگنا باشد.

سوری قربانی‌شرفشاده