Видеоигры научили компьютер «мыслить» так, как мыслят школьники

Искусственная нейронная сеть (ИНС) – это, обычно, программа, которая способна осуществлять вычисления по принципу биологических нейронных сетей, основными элементами которой являются виртуальные «нейроны».

Группа ученых из Вашингтонского университета под руководством Ричарда Лэмба (Richard Lamb) разработала ИНС «Модель мышления учащегося» (Student Task and Cognition Model). Эта сеть адаптируется к мышлению школьников или студентов через компьютерные игры, а затем учится «думать», как они.

Происходит это довольно просто: ученые просят учащихся выполнить задание – конечно, образовательное – через формат компьютерной игры. Все данные по тому, как именно они выполняли задание и с какими результатами, затем передаются ИНС. Она их обрабатывает, замечает особенности мышления, адаптируется к ним и сама начинает «мыслить», как студенты, выполняя другие задания так же, как выполнили бы они.

Все это направлено на то, чтобы создать эффективный и недорогой инструмент для исследования эффективности различных образовательных программ.

Сейчас, чтобы изучить эффективность того или иного образовательного подхода, мы должны пойти в тот или иной класс или аудиторию и потратить месяцы на то, чтобы проводить различные тесты, затем менять подход и снова наблюдать, как изменилась его эффективность. Теперь вместо метода «тыка» мы может смоделировать проверку того или иного подхода на компьютере и понять, какой из них наиболее подходит для эксперимента с участием реальных учащихся.

— Ричард Лэмб, Вашингтонский университет

Ученые подчеркивают, что это не значит, что все образовательные исследования отныне будут проводиться на ИНС. По их словам, моделирование всего лишь оптимизирует исследования, позволяя сократить время и деньги на полевые эксперименты с заведомо неудачными подходами, которые и должна выявлять ИНС.

Также ученые отмечают, что на роль игры, которая может стать источником знаний о мышлении учащихся для ИНС, могут подойти и обычные видеоигры. Поскольку общие атрибуты у развлекательной и образовательной видеоигры одни и те же, то помочь ИНС начать мыслить, как школьник или студент, может и Call of Duty, и Halo, отмечает Лэмб.

Метод, разработанный учеными, действительно представляет собой нечто кардинально новое, и сложно предсказать, как воспримет его научное сообщество. Однако авторов исследования эта ситуация, скорее, воодушевляет.

Я получил наслаждение от проведения данного исследования, в частности потому, что оно открывает новые перспективы в обучении и педагогической деятельности, а также оценке результата. Это беспрецедентное, однако практичное сочетание когнитивной науки и образования.

— Дэвид Валлетт (David Vallett), соавтор исследования, Университет Невады

Более подробно про исследование ученых можно почитать в их статье, опубликованной в журнале Computers & Education.