تساعد Ibm watson طلاب الجامعة على تعلم لغة الماندرين

قطعت الجامعات شوطًا طويلًا في دراسات اللغة ، حيث تجاوزت الفصول الدراسية التقليدية في قاعة المحاضرات والدروس المسجلة مسبقًا دون تفاعل. يستطيع الطلاب الآن الوصول إلى تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي (AI) ومعالجة اللغة الطبيعية (NLP) في بيئة تعليمية غامرة. هذا هو ما يحدث في مختبر الأنظمة المعرفية والرائعة (CISL) في تروي ، نيويورك ، حرم معهد رينسيلر للفنون التطبيقية (RPI). من هنا ، تعاون المعهد مع IBM Research لإنشاء التقنية لدورة صيفية مدتها ستة أسابيع يتفاعل فيها الطلاب مع وكلاء AI في بيئات تشمل أسواق الشوارع والمطاعم.

تتميز الدورة التدريبية بعنوان "اللغة الصينية الغامرة بمساعدة AI" بنظام عرض بانورامي بزاوية 360 درجة للمشاهد المولدة بالحاسوب في غرفة المعرفي الغامرة (CIR) ، والتي تسمى أيضًا "غرفة المواقف". تجري المشاهد الافتراضية في الصين. يتحدث الطلاب مع الصور الرمزية التي يتم تشغيلها بواسطة Watson Assistant ويتم تصحيحها على كلامهم ونطقهم. في CIR ، يستخدم الطلاب AI للمحادثة ، والجيل السردي ، والوعي بالسياق المكاني ، والإيماءات وتقنية التعرف على الوجه.

CIR هو مثال على مجموعة متنوعة من إمكانات IBM Watson في العديد من الصناعات بالإضافة إلى التعليم. وتشمل هذه الصناعات الزراعة والموارد البشرية (HR) وإدارة الأسطول.

في RPI ، بالإضافة إلى مساعد Watson ، يستخدم الطلاب Watson Speech to Text ، و Watson Text to Speech ، و Translator Language في دراساتهم.

يتعلم الطلاب لغة الماندرين باستخدام الذكاء الاصطناعي في حرم RPI. (صورة الائتمان: IBM Research / RPI)

تجربة التعلم النشط

بالنسبة لجوليان وونغ ، وهو مبتدئ في RPI ، كانت تجربة الذكاء الاصطناعي الرائعة وسيلة جذابة لتعلم الماندرين لأنها توفر له طريقة أكثر نشاطًا للتعلم. نظرًا لأن لغة الماندرين هي لغة نغمية يمكن أن يغير فيها التغيير في معنى الكلمات ، فإن الصور الرمزية في تجربة الذكاء الاصطناعي تقدم ملاحظات على النغمة للتأكد من أن وونغ والطلاب الآخرون يحصلون على النطق الصحيح.

العمل مع AI في CIR يوفر توازناً لطيفاً مع وقت الفصل الدراسي العادي ، وفقًا لـ Wong. وقال وونج "إن الاجتماع للتحدث إلى الكمبيوتر… يساعد بالتأكيد في الكثير من جوانب تعلم اللغة ، وخاصة المهارات الكلامية".

تجتمع صف لغة الماندرين في Wong أربع مرات في الأسبوع. يومي الاثنين والجمعة ، يحضر فصل دراسي في فصل دراسي تقليدي مع هيلين تشو ، أستاذ مشارك في معهد RPI. هناك يتعلم المفردات الجديدة ويحصل على مقدمة للعبارات والهياكل النحوية. يومي الثلاثاء والخميس ، يجتمع الفصل في CIR ، حيث يجري الطلاب محادثات مع وكلاء افتراضيين. في بيئة المطعم ، قال وونغ إنه يمكن للطلاب متابعة العملية بأكملها للجلوس في المطعم ، والنظر في قائمة ، وطلب الطعام ، والتحدث مع النادل حول كيفية إعداد الطعام ودفع الفاتورة. تشمل البيئات الأخرى حديقة وسوق وحرم مدرسة.

تختلف لغة الماندرين في الفصل الدراسي الغامرة عن البيئة التقليدية لأنها توفر تجربة متعددة الوسائط للغة والفيديو ، وفقًا لما قاله تشو. وقالت إن الطبقة التقليدية ستكون أقل غامرة وتفاعلية. وقال تشو "في المحاكاة في الفصول الدراسية الغامرة ، لدينا وكيلان للقتال مع بعضهما البعض ، لمحاولة إقناع الطلاب بشراء المنتج". "لذا فإن الطلاب يفهمون بالتجربة الشخصية بدلاً من مشاهدة مقاطع الفيديو أو الاستماع إلى المحاضرات فقط. أعتقد أنهم سينتقلون الثقافة بسهولة أكبر من مجرد التعلم من الكتب المدرسية أو الاستماع إلى الأشرطة".

في CIR ، يأخذ الطلاب اختبارات ذات صلة بالمشاهد التي تفاعلوا معها ورفعوا أيديهم لإعطاء إجاباتهم. تقنية رؤية الكمبيوتر من الكاميرات في الغرفة تلتقط إيماءاتهم. يقدم مساعد AI اختبارًا يتعلق بالمشهد ويجب على الطلاب الإجابة بجملة باللغة الصينية.

"إذا كنت ترغب في اختيار واحدة من النوافذ المنبثقة التي تظهر على الشاشة ، يمكنك بعد ذلك رفع يدك ، راحة اليد ، ثم إغلاق يدك" ، أوضح وونغ. "يمكنك تحديد أي شيء قيد المؤشر حاليًا. بالنسبة للاختبارات الصغيرة ، إذا كنت تعرف ماهية الإجابة الصحيحة ، فيمكنك تحريك يدك إلى الأحرف التي تريد تحديدها ، ثم إغلاق يدك لتحديدها. سوف نعلمك إذا كنت حصلت على حق أم لا ".

يفهم العامل الافتراضي الطلاب معظم الوقت ، باستثناء عندما لا يكون الميكروفون قريبًا من فمه. يحتوي النظام على إعدادات مختلفة للتعرف على الصوت التي تلتقط الطلاب إذا كانوا خارج نطقهم. كما يوفر ملاحظات فورية في محادثة إذا لم يكن لديك أستاذ حاضر. في أوقاتهم الخاصة ، ينتقل الطلاب في الفصل Mandarin إلى موقع ويب للوصول إلى مقاطع صوتية للتدرب.

تتمثل الميزة الرائعة للتجربة الغامرة في RPI في إدراك السياق المكاني ، حيث يمكن للعديد من العوامل الافتراضية على الشاشة معرفة ما الذي تقوم بتواصل بصري معه. وقال وونج: "إذا قلت شيئًا ما أثناء النظر إلى وكيل ما ، فسيستجيب ذلك الوكيل وليس الوكيل الآخر".

يستخدم الطالب تقنية لفتة IBM Watson وتقنية التعرف على الوجه كجزء من فئة الماندرين في معهد RPI. (صورة الائتمان: IBM Research / RPI )

كيف تطورت التجربة الغامرة

تم إنشاء تجربة غامرة في RPI عندما اجتمع أساتذة اللغة وأساتذة تصميم اللعبة لمناقشة طريقة أفضل لتعليم اللغة. تم وضع خطة لتطوير لعبة لعب الأدوار قريبًا في مناقشة حول كيفية تعليم لغة الماندرين من خلال محاكاة سيناريوهات الحياة الحقيقية ، وفقًا لهوي سو ، وهو مدير تجربة المستخدم المعرفي في IBM Research ومدير CISL. بدأت IBM و RPI في تطوير الدورة في نهاية عام 2015 ، وأنشأوا المختبر المشترك في ذلك الوقت. CISL ثم أخذت بعد فترة وجيزة.

وقال سو "الغرض من المختبر هو بناء البيئة المعرفية والغامرة لتحسين أنشطة المجموعة ، وزيادة الذكاء الجماعي في سياق التعلم وصنع القرار". "نركز أيضًا على بناء قاعات مجالس إدراكية غامرة… للنظر في بيانات الموقف الحرج ومحاولة فهم المعلومات واتخاذ قرارات أو توصيات لصانعي القرار."

كجزء من برنامج تعلم اللغة AI ، تقوم IBM و RPI بتجربة تحليل كفاف الملعب. وصف سو كيف تعمل هذه التقنية. وقال سو: "عندما تتحدث مقطع لفظي ، عندما تنطق مقطع لفظي ، فإن التكنولوجيا الأساسية سوف تلتقط الصوت ، وتولد محيطًا مرئيًا لكيفية نطق هذا المقطع". "ثم يستخدم هذا المحيط المرئي ويقارن ذلك المحيط المرئي مع المحيط المرئي للمتحدث الأصلي."

يمكن للطلاب بعد ذلك إجراء تعديلات في نطقهم للوصول إلى النغمة الصحيحة. سيتعلمون أنهم بحاجة إلى تغيير نطق بعض المقاطع. مع اكتساب طلاب المعرفة من خلال تعلم لغة الماندرين في الفصل الدراسي الغامر باستخدام تقنية Watson ، سيكون لديهم ثقة أكبر في التحدث في الحياة الحقيقية ، وفقًا لسو.

وقال سو "الفكرة كلها هي توفير سياق ثقافي كافٍ من خلال بيئتنا الغامرة وتقنية الذكاء الاصطناعي لتمكين الطلاب من ممارسة التمرين". "لذلك لن يكون لديهم مخاوف مثل التحدث مع الناس في الحياة الحقيقية."

يمارس الطالب لغة الماندرين في بيئة مطعم افتراضية باستخدام تقنية IBM Watson. (صورة الائتمان: IBM Research / RPI )

جسر بين صناعة التكنولوجيا والأوساط الأكاديمية

تستطيع كل من IBM و RPI بناء جسر بين الباحثين من IBM وأعضاء هيئة التدريس ، مع قيام IBM بتضمين باحث في الحرم الجامعي ، وهو Su. وفي الوقت نفسه ، يقدم Zhou ، أستاذ الفصل في RPI ، ردود فعل للمصممين والمستخدمين والمدرسين حول كيفية تحسين تجربة الانغماس في الفصل.

وقال تشو: "أحتاج إلى إعطائهم ملاحظات فورية لتصحيح الأخطاء أو لتحسين التصميم حتى نتمكن من تقديم فصل دراسي أكثر طبيعية للطلاب". "لذلك هناك الكثير من العمل الذي ينطوي عليه ولكن الأمر يستحق ذلك."

مستقبل تعلم اللغة

• أفضل برنامج لتعلم اللغات لعام 2019 أفضل برنامج لتعلم اللغات لعام 2019
• آي بي إم تطلق أدوات الذكاء المسبق واتسون في العديد من الصناعات
• هل تتحدث منظمة العفو الدولية لغتنا حقًا؟ هل تتحدث منظمة العفو الدولية لغتنا حقًا؟

هذا النوع من البيئة غامرة هو قيمة بسبب القدرة على توفير بيئة واقعية على ما يبدو ، وفقا لتشو. وقال تشو: "البيئة الغامرة في الذكاء الاصطناعى لا يمكنها فقط تحسين التحدث والاستماع للطلاب ، ولكن أيضًا البراغماتية لاستخدام تلك اللغة في مواقف الحياة الحقيقية". "لهذا السبب تعد الذكاء الاصطناعي أكثر مثالية بالنسبة لي كمدرب حتى يتمكن الطلاب من الشعور باستخدام اللغة في وقت مبكر ، حتى للمتعلمين المبتدئين ، دون السفر إلى البلد."

تعمل بيئات التعلم المتعدد الوسائط كتلك التي يتم تقديمها في RPI على توسيع دور الذكاء الاصطناعي في الفصل الدراسي. من خلال الخبرة التي توفرها منظمة العفو الدولية من خلال الوكلاء الإفتراضيين ، سيتم إعداد الطلاب لمعالجة السيناريوهات المختلفة في العالم الحقيقي بالمهارات اللغوية اللازمة.