Blog
Blog

Artificial intelligence cracks open the black box of learning

The use of artificial intelligence (AI) is on the verge of exploding onto the education sector. For AI researchers Rose Luckin and Keng Siau the promise of AI lies in its ability to shed light on how and why we learn – opening the meta-level, or ‘black box’, of learning. AI can also bring education to the masses – if AI is co-created by education specialists.

Artificial Intelligence.

 

The concept of artificial intelligence (AI) fires up the imagination. It is the pinnacle of human achievement to create a machine that has the highest of human faculties: learning and problem solving. Will learning machines transform learning itself? Will they make us unemployed and miserable, as some predict? Will they make lifelong learning ubiquitous, or monopolise it for the prosperous few? EPALE discussed the significance of AI for education with Professors Rose Luckin and Keng Siau.

 

The two academics see great promise in AI as a democratiser of education if AI is developed in close cooperation with pedagogues.

  

AI: observe and optimise

Rose Luckin sees AI having two roles in education: firstly, it creates an intelligent infrastructure for learning and, secondly, it powers the specific technologies (smart phones, virtual reality, robots etc.) that enable us to tap into that infrastructure.

The first part, the infrastructure (e.g. the technology underpinning an online course), holds much promise for Luckin, as AI can illuminate the meta-level of learning, revealing its mechanisms at work.

 ‘AI can show us how we learn best, precisely which tasks we find difficult and where we excel,’ Luckin explains.

Discovering bottlenecks in learning means teachers can then try to remove them – to optimise the quality of their work.

AI can map these smooth and rough patches on our learning path thanks to its ability to draw conclusions from a massive amount of data gathered from a large number of learners. AI, then, is not just an instructor – it is a keen observer just like a human teacher, and that role may be more crucial.

The observer role does not even require students to be logged on to an online interface. On the contrary, in Luckin’s view AI may eventually free time for offline tuition.

‘We can capture data passively, through sensors and cameras as students collaborate. If we get artificial intelligence and education right, there will be more time for activities that needn’t involve digital technology, such as art, sport and drama.’

The learner, then, benefits from the personalised learning that AI enables. Keng Siau points out that education providers stand to gain as well, with possible wide-ranging benefits:

‘AI enables institutions to lower the cost of providing quality education. As a result, more people can be trained. Globally, this will benefit the populations in underdeveloped and developing countries.’

Siau also sees the increase of AI and gamification in learning move hand in hand.

‘Gamification of learning is a hot research topic, and it has the potential to make education fun and engaging,’ Siau explains.

 

Make AI development pedagogy-driven

Both researchers point out that global use of AI-assisted learning is still in its early days, but a major increase in applications is anticipated. Does this mean that soon we will all have an AI lifelong learning tutor as a constant companion, as educational publishers Pearson suggest? Or is AI just for those who can afford it?

Keng Siau sees AI use following the general technology adoption life cycle – innovation, early adopters, maturity, and widespread adoption.

‘We are now in the early adoption phase. Once the technology reaches maturity, users increase in number and the prices decrease.’

Keng Siau hopes the future market of AI applications will be diverse.

‘For AI in education, it is possible for a handful of good AI programmes to dominate certain topics. If this happens, it becomes challenging to ensure a diversity and cross-fertilisation of ideas,’ he says.

 AI should, then, be truly accessible to the masses. Rose Luckin sees AI as a potential democratiser of learning, but with a caveat. The new education ideal in the widespread adoption phase will be a good blend of delivery through AI and human tutors.  

‘There is a risk that privileged learners will get the ideal mix of technology and human interaction, while poorer students will get AI technology and a little human interaction,’ Luckin warns.

She points to a further risk. The development of educational applications should be done in close cooperation with pedagogues, educational researchers and other stakeholders.

‘We do not want poorly designed artificially intelligent systems undermining the promise of this technology.’

 

Siau Keng.

 

Keng Siau is Chair of the Department of Business and Information Technology at Missouri University of Science and Technology, in the US. He specialises in research into the economic and social impact of AI.

Photo credit: Keng Siau´s archive

Rose Luckin.

 

Rose Luckin is Professor of Learner-Centred Design at the University College London´s Knowledge Lab, in the UK. Her particular research interest is to use AI to illuminate the learning process itself for the benefit of learners and teachers.

Photo credit: UCL

 

Glossary

 

Artificial intelligence

Artificial intelligence or AI generally refers to machines and computers capable of mimicking the human cognitive functions of learning, and problem-solving based on those learnings. The applications of AI are numerous, ranging from powering internet search engines and online advertising algorithms to driverless cars, military drones – and education.

 

Machine learning

Machine learning can be viewed as a subdivision of artificial intelligence, overlapping also with statistics. Machine learning deals with “teaching” computer programmes to learn and draw conclusions from a given set of data without having been programmed to that given task. Applications include robotics, archiving, stock market analyses and computer games.

 

Read more on EPALE

Sources and further reading


Markus Palmen is a journalist, writer and audiovisual producer, and a freelancer. Since August 2017 he has been EPALE's Thematic Coordinator for Policy. For eight years Markus was the Managing Editor and Editor-in-Chief for the European Lifelong Learning Magazine.

Login (6)
Themes addressed

Comments

Personalizēta mācīšanās, kas pieejama arī mazattīstīto valstu iedzīvotājiem, turklāt mācību spēļošana un daudzveidīgu digitālo rīku izmantošana - tas viss ir tieši tas, uz ko ir jāvirzās 21.gadsimta izglītības sistēmai un no kā nav jābaidās. Pedagoga profesija nekur nezudīs; gudram skolotājam būs prasmes šīs tehnoloģijas vadīt, domāt jaunus risinājumus, integrēt tās skolās. Ieguvēji būs gan bērni, gan skolotāji, gan visa mūsdienu izglītības sistēma!
Login (0)

Lasot šo rakstu, nonācu pie domas, ka tā īsti MI nespēs aizstāt cilvēku- pedagogu. Saskarsme, dialogi ir nepieciešami cilvēkiem, bērniem, audzēkņiem. MI, manuprāt, drīkst būt palīgs mācību procesā, lai paspilgtinātu mācību vielu, ieinteresētu un aizrautu skolēnus. Kā arī, uzskatu, ka viedierīces, roboti, u.c. tehnoloģijas, kas saistīti ar mākslīgo intelektu, mēdz pievilt, kļūdīties, salūzt tāpēc rodas dažādi jautājumi, piemēram, vai tiešām cilvēki tik ļoti spēs uzticēties rezultātiem, kurus ir veikušas tehnoloģiskas ierīces? Protams, cilvēce bez tehnoloģijām nevar iztikt- tā ir mūsu ikdiena un tehnoloģijas turpina attīstīties un ienākt mūsu dzīvēs. Tomēr uzskatu, ka cilvēkam vienmēr ir "jāstāv" blakus tehnoloģijām, jo tām nav cilvēciskā saprāta. 
Login (0)

Izlasot šo rakstu, es varu teikt, ka manuprāt mums jau ir daudzas jomas kurās MI piemīt. To nevar ignorēt, vai atstāt nepamanītu. Tomēr es uzskatu, ka skolotājs ir vairāk radošs pedagoģiskajā procesā un prot veidot aizraujošas stundas. Es domāju, ka tas arī var attiekties uz skolotāju un skolēnu komunikāciju un saprašanos savā starpā. Radošs darbs ir diezgan izaicinošs priekš MI, bet ne priekš skolotāja. Kaut arī rakstā tiek minēts,ka "Izglītojamais attiecīgi gūst labumu no personalizētās mācīšanās, ko MI padara iespējamu" es uzskatu, ka cilvēks labāk saprot kad viņš uzdod jautājumus un komunicē kopā ar citu cilvēku. Mums ir jāattīst jauno tehnoloģiju izmantošana, bet tai arī jābūt apdomātai līdz galam, jo skolotāju ir grūti aizvietot ja nav visas nepieciešamas zināšanas un komunicēšanas prasmes.
Login (0)

Mākslīgais intelekts mums ir visapkārt, tas piedāvā iespējas realizēt inovatīvas pedagoģiskās pieejas. Skolotājam jābūt atvērtam pret visu jauno, nepārtraukti sevi jāpilnveido. Bet, lai cik izglītota jaunā paaudze nebūtu tefnoloģiju jomā, ir jāattīsta arī tā smadzeņu puslodze, kas atbild par radošumu un iztēli.
Login (0)

Cilvēces augtākā virsotne, tomēr arī bīstams instruments. Piekrītu, tas būtu neatsverams palīgs pedagogam un bērnam, kas ļautu noteikt mācīšanās procesā konkrētus apgrūtinājumus, parādot tos, mēs vislabāk, efektīvāk varētu vadīt katram bērnam individuāli mācību procesu, ar konkrētiem uzdevumiem, kuri tieši rada grūtības un kādos uzdevumos (pēc struktūras u.c.) mēs spējam sasniegt vislabākos rezultātus.
Login (0)

Mūdienās nevaram izslēgt MI no savas dzīves tāpat arī no skolotāju ikdienas. Skolotājam ir jāveido interesantākas stundas, lai ieinteresētu pēc iespējas vairāk skolēnu, un šie būtu rīki, kurus varētu izmantot. Protams jāatceras, ka MI nekad neaizvietos komunikāciju, kritisku domāšanu un saskarsmes mākslu. Cilvēks ir būtne, kurai ir nepieciešama socializācija, tāpēc, manuprāt, skolotāja profesiju nevar pilnībā aizstāt.
Login (0)

Mākslīgais intelekts jau ir manāms un izmantojams dažādās mācību nozarēs, tas ir labs veids kā papildināt vai nedaudz pamainītu mācīšanās procesu. Dators ir ļoti labs, lai mācītu algoritmu, jo tam ir daudz vieglāk pamanīt kļūdas šādās situācijās, tāpēc noteikti dators ar laiku aizvien vairāk un vairāk parādīsies matemātikā, taču ne līdz galam. Uzskatu, ka skolotājs kā profesija noteikti nekur nepazudīs, jo, lai arī šos algoritmus spēj iemācīt un pārbaudīt dators, skolotājs joprojām daudz labāk spēj pārvaldīt situācijas, kurās netiek iesaistīti algoritmi vai arī situācijas, kuras var ietekmēt ārējie apstākļi.
Login (0)

Šobrīd eju pretrunās.
Līdz šim tika stāstīts, ka pedagogs ir viena no tām profesijām, kas vienmēr būs vajadzīga un nekad neizmirs, tāpēc esmu pārsteigta par MI straujo attīstību pedagoģijas sektorā.
Kā vairums komentāru zem šī raksta, arī es sliecos piekrist, ka pedagoģija ir tā joma, kur bez MI var iztikt. Zinu, ka tehnoloģiju iesaiste ir neizbēgama, taču nedrīkst iet galējībās. Cilvēku par cilvēku padara tieši komunikācijas prasmes. Ja bērniem atņems skolotāju kā personību, bail iedomāties, kādi būs skolēni, beidzot skolu. Manuprāt, tehnoloģijas ir laba lieta, kamēr tā neaizstāj mūsu domāšanu. Smadzenes ir jātrenē, tās nedrīkst aizstāt.
Mani māc bažas, ka tas zinātniekiem šķiet tik normāli un vajadzīgi, tāpēc priecājos, ka MI ieviešana būs cieši saistīta ar pedagogiem un nozares pārstāvjiem.
Login (0)

Mākslīgais intelekts (MI) kļūst arvien biežāk sastopams tehnoloģiju lietotāju ikdienas lietošanas pieredzē. Domāju, ka lielākā daļa ir pieņēmuši tehnoloģiju attīstības neizbēgamību nākotnē. Tomēr līdz ar digitalizāciju pieaug arī sabiedrības raizes par tās ietekmi un negatīvajām blaknēm, kas skar ar tehnoloģijām pastarpināti saistītus problēmlokus, piemēram, tādas cilvēciskās īpašības, ko nevar ietekmēt mākslīgais intelekts - personības vērtības, pārdzīvojumus, emocionālās noskaņas un tamlīdzīgi. Skaitliski lielā sabiedrības lokā mākslīgais intelekts noteikti ir kā palīdzības rīks, kas ļauj pielāgot informācijas apjoma plūsmu, palīdz to sistematizēt, analizēt, sintezēt. Tas ir tieši tas, kas nepieciešams lielāka apjoma informācijas apguvē. Bet šajā labumā pastāv risks, ka netiek ņemts vērā cilvēka noskaņojums, sensitīvais periods, emocionālās nianses. Tāpēc, manuprāt, ir nopietni vēl jāstrādā pie tā, lai šie riski nepārvērstos par draudiem un vājajām pusēm, kas pazemina cilvēciskās vērtības.
Login (0)

Uzskatu, ka MI nav nepieciešams mācību procesā, jo MI sāks aizstāt skolotāja darbu. Pilnvērtīgam skolotājam ir jāseko līdzi saviem skolēniem, un nedrīkst paļauties ka tehnoloģijas to izdarīs mūsu vietā. Jebkurā gadījumā, manuprāt, līdz pilnvērtīgai MI integrācijai izglītībā paies ļoti ilgs laiks.
Login (0)

Es piekrītu, ka mākslīgais intelekts kļūs vēl aktuālāks, jo tehnoloģijas un pieprasījums pēc robotizēta darbaspēka palielinās. Taču, kā jau Rouza Lakina brīdina, “Pastāv risks, ka privileģētākajiem izglītojamajiem būs iespēja saņemt ideālu tehnoloģiju un cilvēku sadarbības produktu, kamēr trūcīgākajiem tiks piedāvāta vienīgi MI tehnoloģija un \loti maz sadarbības ar cilvēkiem”. Šī problēma raisa aizdomas par vienlīdzību un par kopējo sabiedrības attīstību. Ja lielai daļai šīs opcijas būs nepieejamas, kā mēs varēsim viņiem nodrošināt vienlīdzīgu piedāvājumu, kas sniegs tādus pašus rezultātus kā tiem, kuriem šīs opcijas būs pieejamas.Es novēlu pētniekiem nedaudz aizdomāties par aizvietošanas variantu, kas būtu vienādā līmenī ar MI un kas būtu pieejams visai sabiedrībai.
Login (0)

Manuprāt, uz doto brīdi, tehnoloģijas virzās tikai uz priekšu, un mēs varam novērot, kā tas attīstās, bet tādu intelektu, varbūt nākotnē mums un nevis, lai palīdzētu, jo mēs varam kļūt vēl slinkāki, un pārstāsim domāt vispār.
Login (0)

Login or Sign up to join the conversation.

Want another language?

This document is also available in other languages. Please select one below.
Switch Language

Want to write a blog post ?

Don't hesitate to do so! Click the link below and start posting a new article!

Latest Discussions

How can we make volunteering in prison a learning experience?

Learning in prison is a long-debated topic for the correctional context and people working/residing in prisons. But what about adults coming from the community, with the intent of volunteering. What kind of learning experiences are we offering them? How are we promoting prisons as a place of learning for the whole community?

More

BOX OF OUR MEMORIES (BooM) PROJECT: PROMOTING THE ROLE OF MUSEUMS AND ARCHIVES IN SUPPORTING REMINISCENCE ACTIVITIES FOR PEOPLE WITH DEMENTIA

Box of our Memories – Adult Education Caring for Memory Loss‘ (BooM) is an Erasmus+ project aimed to improve the availability of reminiscence-based, digital, informal adult education interventions for seniors. The project aims to do this by extending the necessary knowledge, skills and competences for adult educators working in diverse fields from informal carers and family members, to volunteers and educational staff working in museums and archives.

More