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L'intelligence artificielle est-elle la clé de l'éducation personnalisée?

Pour Joseph Qualls, tout a commencé avec les jeux vidéo.

Cela lui a valu de «perdre son temps avec un programme d'IA» et a finalement conduit à un doctorat en génie électrique et en génie informatique de l'Université de Memphis. Peu de temps après, il a créé sa propre entreprise, RenderMatrix, qui utilisait l'IA pour aider les gens à prendre des décisions.

La majeure partie du travail de la société a été effectuée avec le département de la Défense, en particulier pendant les guerres en Irak et en Afghanistan, lorsque l'armée était à la pointe de l'utilisation de capteurs et qu'elle voyait comment l'IA pourrait être utilisée pour aider les soldats à s'entraîner dans un environnement hostile., environnement inconnu.

Qualls est maintenant professeur assistant de clinique et chercheur à la faculté de génie de l'université de l'Idaho. Il n'a rien perdu de sa fascination pour le potentiel de l'intelligence artificielle de changer de nombreux aspects de la vie moderne. Bien que l'armée ait été à l'avant-garde en matière d'application de l'IA - les machines apprenant en reconnaissant les modèles, en classant les données et en s'adaptant aux erreurs commises - le monde de l'entreprise s'efforce maintenant de rattraper son retard. La technologie a fait moins de progrès dans l'éducation, mais Qualls pense que l'IA ne deviendra qu'une partie du processus d'apprentissage de l'enfant.

Il est souvent considéré comme un élément clé du concept d'éducation personnalisée, où chaque élève suit un mini-programme unique en fonction de ses intérêts et de ses capacités. L'idée de l'IA peut non seulement aider les enfants à se concentrer sur les domaines où ils ont le plus de chances de réussir, mais également, sur la base de données provenant de milliers d'autres élèves, aider les enseignants à définir le moyen le plus efficace d'apprendre par les élèves.

Smithsonian.com a récemment parlé à Qualls de la manière dont l'IA pourrait affecter profondément l'éducation, ainsi que de certains des plus grands défis auxquels elle fait face.

Alors, comment voyez-vous l'intelligence artificielle influant sur l'apprentissage des enfants?

Les gens ont déjà entendu parler de la médecine personnalisée. C'est conduit par l'IA. Eh bien, le même genre de chose se produira avec une éducation personnalisée. Je ne pense pas que vous allez le voir autant au niveau universitaire. Mais est-ce que je vois des gens commencer à interagir avec l'IA dès leur plus jeune âge? Il pourrait s'agir d'un ours en peluche qui commence à vous créer un profil, et ce profil peut vous aider à apprendre comment vous apprenez tout au long de votre vie. D'après le profil, l'IA pourrait aider à construire une meilleure expérience éducative. C'est vraiment là où je pense que cela va aller au cours des 10 à 20 prochaines années.

Tu as une très jeune fille. Comment envisagez-vous l'IA affectant son éducation?

C'est intéressant parce que les gens les considèrent comme deux domaines complètement différents, mais l'IA et la psychologie sont désormais intrinsèquement liées. Là où l'IA intervient, c'est qu'elle va commencer à analyser la psychologie de l'homme. Et je vais jeter une clé ici. La psychologie commence également à analyser la psychologie de l'IA. La plupart des projets sur lesquels je travaille maintenant ont une équipe de psychologie à part entière et posent des questions telles que «Pourquoi l'IA a-t-elle pris cette décision?

Mais revenons à ma fille. Ce que AI commencerait à faire, c'est d'essayer de déterminer son profil psychologique. Ce n'est pas statique; cela changera avec le temps. Mais comme il voit comment elle va changer, l'IA peut faire des prédictions basées sur les données de ma fille, mais aussi celles d'environ 10 000 autres filles du même âge, avec les mêmes antécédents. Et, il commence à regarder des choses comme "Es-tu vraiment un artiste ou es-tu plus enclin aux mathématiques?"

Cela peut être un système très complexe. Il s’agit vraiment d’une intelligence artificielle pie dans le ciel. Il s’agit en réalité d’essayer de comprendre qui vous êtes en tant qu’individu et comment vous évoluez au fil du temps.

De plus en plus de systèmes basés sur l'IA seront disponibles dans les années à venir, donnant à ma fille un accès plus rapide à une éducation bien supérieure à toutes celles que nous avons eues auparavant. Ma fille sera exposée aux idées plus rapidement et à son rythme, en la gardant toujours engagée et en lui permettant d'influencer indirectement sa propre éducation.

Quelles inquiétudes pourriez-vous avoir sur l'utilisation d'IA pour personnaliser l'éducation ?

Le plus gros problème auquel l'intelligence artificielle est actuellement confrontée est la question «Pourquoi l'IA a-t-elle pris une décision? L'IA peut faire des erreurs. Il peut manquer l'image plus grande. En termes d'élève, l'IA peut décider qu'un élève n'a pas d'aptitude mathématique et ne jamais commencer à exposer cet élève à des concepts mathématiques plus poussés. Cela pourrait les coincer dans une zone où ils pourraient ne pas exceller. Curieusement, il s’agit d’un problème majeur dans l’éducation traditionnelle. Les étudiants sont laissés pour compte ou ne sont pas satisfaits du résultat après l'université. Quelque chose a été perdu.

L'éducation personnalisée nécessitera la collaboration de nombreuses disciplines différentes pour résoudre de nombreux problèmes, comme celui présenté ci-dessus. Le problème qui se pose actuellement à la recherche et au monde universitaire est le manque de recherche collaborative sur l'IA dans plusieurs domaines: sciences, ingénierie, médecine et arts. Une IA vraiment puissante nécessitera la collaboration de toutes les disciplines.

Alors, l'IA peut faire des erreurs?

Cela peut être faux. Nous savons que les humains font des erreurs. Nous ne sommes pas habitués à ce que l'IA fasse des erreurs.

Nous avons assez de mal à dire aux gens pourquoi l'IA a pris une certaine décision. Nous devons maintenant essayer d’expliquer pourquoi AI a commis une erreur. Vous allez vraiment au fond des choses. L'intelligence artificielle n'est qu'une machine de statistiques de probabilité.

Dis-moi, ça me dit que mon enfant a tendance à être très mathématique, mais il montre aussi une aptitude à dessiner. Sur la base des données dont elle dispose, la machine applique un poids à certaines choses concernant cette personne. Et, nous ne pouvons vraiment pas expliquer pourquoi il fait ce qu'il fait. C'est pourquoi je dis toujours aux gens que nous devons construire ce système de manière à ne pas enfermer personne.

Si vous revenez à ce que nous faisions pour l'armée, nous essayions de pouvoir analyser si une personne constituait une menace pour un soldat sur le terrain. Supposons qu'une personne porte un AK-47 et qu'une autre porte un râteau. Quelle est la différence dans leur risque?

Cela semble assez simple. Mais vous devez poser des questions plus profondes. Quelle est la probabilité que le gars portant le râteau devienne un terroriste? Vous devez commencer à regarder les antécédents familiaux, etc.

Donc, vous devez toujours poser la question: "Et si l'IA se trompe?" C'est le plus gros problème auquel l'IA est confrontée partout.

À quel point est-ce un défi?

L’un des grands défis en matière d’ingénierie est l’ingénierie inverse du cerveau humain. Vous entrez et vous voyez à quel point le cerveau est complexe. En tant qu’ingénieurs, lorsque nous examinons les mécanismes de la chose, nous commençons à comprendre qu’il n’existe aucun système d’intelligence artificielle qui ne soit proche du cerveau humain et de ce qu’il peut faire.

Nous examinons le cerveau humain et nous demandons pourquoi les humains prennent les décisions qu'ils ont prises pour voir si cela peut nous aider à comprendre pourquoi l'IA prend une décision basée sur une matrice de probabilité. Et nous ne sommes toujours pas plus proches.

En réalité, ce qui motive l'ingénierie inverse du cerveau et la personnalisation de l'IA ne réside pas dans la recherche universitaire, mais plutôt dans le choix des avocats qui demandent: "Pourquoi l'IA prend-elle ces décisions?" parce qu'ils ne veulent pas être poursuivi en justice.

Au cours de la dernière année, la plupart des projets sur lesquels j'ai travaillé, nous avons eu un ou deux avocats, avec des psychologues, dans l'équipe. De plus en plus de gens se posent des questions telles que: "Quelle est l'éthique derrière cela?" Une autre grande question qui se pose est «Qui est responsable?

Est-ce que cela vous concerne?

La partie la plus importante de la recherche sur l'IA est que les gens se posent maintenant la question «Pourquoi? Auparavant, cette question était reléguée aux salles académiques de l'informatique. Aujourd'hui, la recherche sur l'IA s'étend à tous les domaines et disciplines. Cela m'excite énormément. Plus le nombre de personnes impliquées dans la recherche et le développement sur l'IA est élevé, meilleures sont nos chances d'atténuer nos préoccupations et, surtout, nos craintes.

Revenir à l'éducation personnalisée. Comment cela affecte-t-il les enseignants?

Avec l'éducation, ce qui va se passer, vous allez toujours avoir une surveillance. Vous allez avoir des enseignants qui vont surveiller les données. Ils deviendront de plus en plus des scientifiques de données qui comprennent l'IA et peuvent évaluer les données sur la manière dont les étudiants apprennent.

Vous aurez besoin d'une personne experte qui surveille les données et surveille l'étudiant. Il faudra qu’il y ait un être humain au courant pendant un certain temps, peut-être pendant au moins 20 ans. Mais je peux me tromper complètement. La technologie évolue si vite ces jours-ci.

C'est vraiment une période fascinante dans le monde de l'IA, et je pense que cela ne fera que s'accélérer plus rapidement. Nous sommes passés de la programmation de machines à faire des choses à laisser les machines déterminer quoi faire. Cela change tout. Je comprends certainement les préoccupations des gens au sujet de l'IA. Mais lorsque les gens repoussent beaucoup de ces peurs, cela a tendance à les éloigner. Vous commencez à perdre des opportunités de recherche.

Il devrait être plus question de pousser un dialogue sur la manière dont l'IA va changer les choses. Quels sont les problèmes? Et comment allons-nous aller de l'avant?

L'intelligence artificielle est-elle la clé de l'éducation personnalisée?