E-Learning

El mundo de los Agentes Inteligentes y su utilización en el mundo real

21 febrero, 2014

Desde hace años, cuando me preguntan qué ‘explico’ en las clases y digo Inteligencia Artificial y su aplicación en los Agentes Inteligentes, la siguiente pregunta suele ser: ‘Y eso, ¿para qué sirve?’.

Tengo la alegría de constatar que en todas las Universidades del mundo donde se imparte esta disciplina, las tesis doctorales o de grado, o los trabajos fin de Máster son una apuesta para la integración de los Agentes Inteligentes en el mundo real, para nuestro servicio, no sólo una explicación académica.

Escribiré varios post en este blog donde iré exponiendo muchas de las publicaciones que voy recogiendo sobre este tema y que me sirven para dar bibliografía adicional a mis alumnos. Este primer post nos viene de Santiago de Querétaro, México, en el marco del 4º Congreso Internacional de Ingenierías Mecánica, Eléctrica, Electrónica, Mecatrónica y Computacional, que tuvo lugar los días 27, 28 y 29 de Septiembre de 2011.

Nuestro ponente es el Dr. Daniel Sánchez Guzmán, profesor del Doctorado en Física Educativa del Instituto Polotécnico Nacional, de México; el título de su interesantísima ponencia: APLICACIÓN DE AGENTES TUTORES INTELIGENTES EN LA ENSEÑANZA DE FÍSICA EN EL TEMA: CONVERSIÓN DE UNIDADES FÍSICAS

Copio el resumen de su trabajo, porque me parece que es el mejor modo de explicar por qué se decide a desarrollar un Agente Inteligente como herramienta a los profesores de Física que tienen a sus alumnos ‘lejos’, es decir que no imparten las clases de modo presencial:

“El vertiginoso desarrollo de lo que se conoce como Tecnologías de la Información y Comunicación (Tic) se ha materializado en la aplicación y convergencia de diferentes herramientas computacionales para mejorar el proceso enseñanza aprendizaje (PEA); la inteligencia artificial (IA) es una disciplina que involucra procesos computacionales y modelos aproximados al pensamiento humano. Una rama derivada de la IA corresponde a los Sistemas Tutoriales Inteligentes (STI), (…). El presente trabajo muestra el diseño y creación de un STI para ser aplicado en la enseñanza de Física, para el tema de: “Conversión de Unidades Físicas”; apoyándose en la herramienta Cognitive Author Tutoring Tools (CTAT), la cual permite la creación de tutores de ejemplo de traza. Una ventaja de utilizar esta herramienta es que permite crear tutores de manera rápida y sencilla. Facilitando el desarrollo a profesores que con poca o nula experiencia en programación puedan crear este tipo de tutores así como aplicarlos de manera inmediata.”

Es muy aleccionador que se plantee la posibilidad de utilizar las nuevas tecnologías y más, la ‘potencia’ de un agente inteligente para el aprendizaje; que pueda ser posible a los docentes contar con una herramienta inteligente que ayude a la enseñanza. Y, como dice el autor, sin necesidad de una elevada experiencia en programación por parte del docente…

Solemos pensar en la dificultad del estudiante para ‘aprender’ lo que le explica el temario sin tener al profesor delante, respondiendo a sus consultas de forma directa y en tiempo real; pero se nos olvida lo difícil que puede resultar para un docente ‘hacerse entender’ por un alumno al que no ve, o que incluso estudia a distintas horas de las previstas en su horarios de trabajo.

Existen varias plataformas de enseñanza a distancia, pero llega un momento que la dificultad del ‘encuentro’ para la pregunta-respuesta hace el aprendizaje arduo, cuando no se abandona; y el fracaso es par las dos partes: el alumno se siente frustrado porque no ha conseguido superar un estudio; y el profesor se frustra cuando no ha conseguido sacar adelante a un alumno.

Nuestro protagonista propone dotar a la plataforma de una independencia de ‘enseñanza’: según vaya el alumno contestando, porque va comprendiendo, el sistema le irá llevando a una explicación más profunda o al siguiente teorema.

Pienso ahora en mis compañeros docentes que se encuentran al llegar al puesto de trabajo un montón de correos con dudas -que ellos consideran básicas- pero que que tiene al alumno varado, sin poder avanzar… Estarán muy contentos si esta propuesta que se está comentando se llevara a desarrollo y a producto terminado…

Lo que se propone -y se demuestra en la ponencia- son Agentes Inteligentes aplicados a la educación en línea; estamos hablando de agentes inteligentes de software, es decir que no hay hardware a fabricar. Estamos hablando de un programa, realizado por informáticos, siguiendo las indicaciones de un experto.

Las características que deben tener estos Agentes Inteligentes son:

  • Autónomos: tienen la habilidad de “tomar la iniciativa”, pueden formular sus propios objetivos y actuar en el orden de satisfacerlos.
  • Habilidad para poderse comunicar con otros agentes y con los seres humanos de una manera coherente.
  • Habilidad para aprender: percibe su entorno y responde de acuerdo a los cambios que ocurran.

Se plantea el problema de la representación del conocimiento a la hora de interpretar la pregunta del alumno para no llevar a un error en la respuesta por parte del agente inteligente. Existen muchos estudios al respecto para minimizar ese error que se detallan en la ponencia comentada.

Se está utilizando una herramienta que se conoce como Cognitive Tutor Authoring Tools que sirve de interfaz entre el tutor y el Adobe Flash Payer (que es el encargado de representar la información en la pantalla del ordenador); esta herramienta fue creada en la universidad Carnegie Mellon a través del Instituto de Interacción Hombre-Computadora dirigido por Michael Bett y colaboradores, así como la participación de Jhon R Anderson y colaboradores del Departamento de Psicología de la CMU. Estamos hablando de herramientas que están funcionando ya.

Con este software se captura y retroalimenta al alumno respecto a una unidad de aprendizaje. Con esta herramienta, el Tutor Agente Inteligente ve todas las posibilidades del problema y el profesor diseña la secuencia que debe seguir un problema determinado, de ahí se describen los pasos que el alumno debe aplicar para interactuar con el tutor; estos pasos son evaluados por el tutor y si al alumno se le presenta un problema, el tutor tiene la posibilidad de presentarle ‘tips’ o ‘hints’ para que el alumno de pasos en la resolución del problema y logre avanzar con su aprendizaje

Para no alargarme, ni descender a detalles técnicos que se escapan de la intención de este post, animo al lector a que estudie por sí mismo el documento comentado. Lo encontrará en la página del Instituto antes mencionado.

Sí que quería copiar otras palabras del autor, en su conclusión al trabajo presentado:

“Del trabajo presentado se puede concluir que el desarrollar este tipo de herramientas permite crear un componente adicional al proceso enseñanza aprendizaje, debemos de tener presente que en la actualidad la tendencia de instrucción es hacia sistemas computarizados que sirvan de apoyo para mejorar el rendimiento en el aprendizaje de los alumnos y que permitan una adecuación al ritmo de aprendizaje de los mismos. (…). La herramienta es flexible para poder utilizar en diferentes unidades de aprendizaje y bajo diferentes esquemas de enseñanza, lo cual facilita la adopción en diferentes contextos de enseñanza. De igual manera se ve la facilidad con la cual este tipo de herramientas se pueden utilizar sin tener un conocimiento profundo de programación o de Inteligencia Artificial ya que CTAT incluye los módulos correspondientes y el diseño de la interfaz gráfica a través de Adobe Flash Player es bastante intuitivo y amigable.”

Alabo este trabajo y me sumo a las palabras de la conclusión.

 

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