АвтоТьютор

АвтоТьютор
Разработчик(и)	Институт интеллектуальных систем
Тип	Интеллектуальная система обучения и образовательное программное обеспечение
Веб-сайт	https://start.autotutor.org/

AutoTutor — это интеллектуальная система обучения, разработанная исследователями Института интеллектуальных систем Университета Мемфиса , в том числе Артуром К. Грассером , которая помогает студентам изучать ньютоновскую физику , компьютерную грамотность и темы критического мышления посредством обучающего диалога на естественном языке. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} AutoTutor отличается от других популярных интеллектуальных систем обучения, таких как Cognitive Tutor , тем, что он ориентирован на диалог на естественном языке. Это означает, что обучение происходит в форме непрерывного разговора, при этом человеческий вклад представляется с помощью голосового или произвольного текстового ввода. Для обработки этих входных данных AutoTutor использует алгоритмы компьютерной лингвистики, включая скрытый семантический анализ , сопоставление регулярных выражений и классификаторы речевых актов . Эти дополнительные методы фокусируются на общем значении ввода, точной формулировке или ключевых словах и функциональном назначении выражения соответственно. В дополнение к вводу на естественном языке AutoTutor также может принимать специальные события, такие как щелчки мыши, эмоции учащегося, полученные с помощью датчиков эмоций, и оценки предшествующих знаний из модели учащегося. На основании этих входных данных компьютерный наставник (или наставники) определяют, когда отвечать и какими речевыми действиями отвечать. Этот процесс управляется «сценарием», который включает в себя набор специфичных для диалога действий. правила производства .

AutoTutor моделирует модели дискурса репетиторов-людей на основе анализа сеансов индивидуального обучения и теоретически обоснованных стратегий обучения, основанных на принципах когнитивного обучения. ^{[ 4 ]} В нем представлена серия сложных открытых вопросов, требующих устных объяснений и рассуждений в ответе. он участвует в совместном При выработке ответа диалоге со смешанными инициативами — процесс, который обычно занимает около 100 разговорных ходов. AutoTutor проговаривает содержание своих ходов через анимированного диалогового агента с речевым движком, некоторой мимикой и элементарными жестами. По некоторым темам предусмотрены графические представления, анимация причинно -следственных механизмов или интерактивная моделирования среда . AutoTutor отслеживает когнитивные состояния учащегося, анализируя содержание истории диалогов. AutoTutor динамически выбирает слова и утверждения в каждом разговорном ходе с учетом того, что знает учащийся. Последние версии системы AutoTutor также адаптируются к эмоциональному состоянию учащегося в дополнение к его когнитивному состоянию. ^{[ 5 ]}

AutoTutor продемонстрировал успехи в обучении, особенно в вопросах, требующих глубокого рассуждения, в более чем дюжине экспериментов со студентами колледжей по темам вводного курса компьютерной грамотности. ^{[ 6 ]} и концептуальная физика . ^{[ 7 ]} Тесты AutoTutor дали величину эффекта в среднем 0,8 (диапазон от 0,4 до 1,5) в зависимости от меры обучения, условия сравнения, предмета и версии AutoTutor. Для сравнения, величина эффекта 1,0 будет примерно эквивалентна полной буквенной оценке. Однако время и стоимость создания контента значительно превышают затраты на создание неинтерактивных образовательных материалов, таких как слайды или традиционные учебники, что является распространенной проблемой для интеллектуальных систем обучения. ^{[ 8 ]} Методологии ускорения разработки интеллектуальных систем обучения остаются активной областью в этой области.

Ссылки

^ Граессер, А.К., Чипман, П., Хейнс, Б.К., и Олни, А. (2005) AutoTutor: интеллектуальная система обучения с диалогом со смешанной инициативой. Транзакции IEEE по образованию , 48, 612–618.
^ Граессер, А.К., Персон, Н., Хартер, Д., и Исследовательская группа по репетиторству (2001) Тактика преподавания и диалог в Международном журнале искусственного интеллекта в образовании AutoTutor , 12, 257–279.
^ Граессер, А.К., ВанЛен, К., Роуз, К., Джордан, П., и Хартер, Д. (2001). Интеллектуальные системы обучения с диалоговым диалогом. Журнал «АИ» , 22, 39–51.
^ Грассер, А.С., Вимер-Гастингс, К., Вимер-Гастингс, П., Кройц, Р., и репетиторство Исследовательская группа (1999). Auto Tutor: симуляция репетитора-человека. Журнал исследований когнитивных систем , 1, 35–51.
^ Д'Мелло, С.К., Крейг, С.Д., Голсон, Б., Франклин, С., Пикард, Р., и Грассер, AC (2005). Интеграция датчиков аффекта в интеллектуальную систему обучения. Семинар по аффективным взаимодействиям: компьютер в аффективной петле на Международной конференции по интеллектуальным пользовательским интерфейсам 2005 г. (стр. 7–13), Нью-Йорк: AMC Press
^ Граессер, А.С., Лу, С., Джексон, Г.Т., Митчелл, Х., Вентура, М., Олни, А., и Лоуверс, М.М. (2004). AutoTutor: Репетитор с диалогом на естественном языке. Методы, инструменты и компьютеры исследования поведения , 36, 180–193.
^ ВанЛен, К., Грассер, AC, Джексон, GT, Джордан, П., Олни, А., и Роуз, CP (2007). Когда обучающие диалоги более эффективны, чем чтение? Когнитивная наука , 31, 3-62.
^ Алевен, В., Сьюэлл, Дж., Макларен, Б.М., и Кёдингер, КР (2006). Быстрое создание интеллектуальных обучающих программ для реального и экспериментального использования. В: Киншук, Р. Копер, П. Коммерс, П. Киршнер, Д. Г. Сэмпсон и В. Диддерен (ред.), Труды 6-й Международной конференции IEEE по передовым технологиям обучения (ICALT 2006) , (стр. 847-851).

Внешние ссылки

Официальный сайт авторепетитора
Affect Sensitive AutoTutor
В журнальных статьях и материалах конференций описывается система AutoTutor, эксперименты с AutoTutor и другая соответствующая информация.

[Graesser_et_al.(2005)-1] Граессер, А.К., Чипман, П., Хейнс, Б.К., и Олни, А. (2005) AutoTutor: интеллектуальная система обучения с диалогом со смешанной инициативой. Транзакции IEEE по образованию , 48, 612–618.

[Graesser_et_al.(2001)-2] Граессер, А.К., Персон, Н., Хартер, Д., и Исследовательская группа по репетиторству (2001) Тактика преподавания и диалог в Международном журнале искусственного интеллекта в образовании AutoTutor , 12, 257–279.

[Graesser,_VanLehn,_et_al.(2001)-3] Граессер, А.К., ВанЛен, К., Роуз, К., Джордан, П., и Хартер, Д. (2001). Интеллектуальные системы обучения с диалоговым диалогом. Журнал «АИ» , 22, 39–51.

[Graesser,_et_al.(1999)-4] Грассер, А.С., Вимер-Гастингс, К., Вимер-Гастингс, П., Кройц, Р., и репетиторство Исследовательская группа (1999). Auto Tutor: симуляция репетитора-человека. Журнал исследований когнитивных систем , 1, 35–51.

[DMello_et_al.(2005)-5] Д'Мелло, С.К., Крейг, С.Д., Голсон, Б., Франклин, С., Пикард, Р., и Грассер, AC (2005). Интеграция датчиков аффекта в интеллектуальную систему обучения. Семинар по аффективным взаимодействиям: компьютер в аффективной петле на Международной конференции по интеллектуальным пользовательским интерфейсам 2005 г. (стр. 7–13), Нью-Йорк: AMC Press

[Graesser_et_al.(2004)-6] Граессер, А.С., Лу, С., Джексон, Г.Т., Митчелл, Х., Вентура, М., Олни, А., и Лоуверс, М.М. (2004). AutoTutor: Репетитор с диалогом на естественном языке. Методы, инструменты и компьютеры исследования поведения , 36, 180–193.

[VanLehn_et_al.(2007)-7] ВанЛен, К., Грассер, AC, Джексон, GT, Джордан, П., Олни, А., и Роуз, CP (2007). Когда обучающие диалоги более эффективны, чем чтение? Когнитивная наука , 31, 3-62.

[Aleven_et_al.(2006)-8] Алевен, В., Сьюэлл, Дж., Макларен, Б.М., и Кёдингер, КР (2006). Быстрое создание интеллектуальных обучающих программ для реального и экспериментального использования. В: Киншук, Р. Копер, П. Коммерс, П. Киршнер, Д. Г. Сэмпсон и В. Диддерен (ред.), Труды 6-й Международной конференции IEEE по передовым технологиям обучения (ICALT 2006) , (стр. 847-851).

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]