Δημιουργία έξυπνου βοηθού για εκπαιδευτικούς

Abstract

Η παρούσα διατριβή ασχολείται με την δημιουργία ενός έξυπνου βοηθού για εκπαιδευτικούς σχετικά με συμπεριφορές μαθητών όλων των ηλικιών και το λόγο που προκαλεί αυτές τις συμπεριφορές, όπως αναφέρεται και στον τίτλο της. Σκοπός της διατριβής ήταν να συλλεχθεί η γνώση που κατέχουν κάποιοι εκπαιδευτικοί από διάφορα περιστατικά με προβληματικές ή αξιοπρόσεκτες συμπεριφορές των μαθητών τους και τους λόγους που προκαλούν αυτές τις συμπεριφορές, για να μπορούν να βοηθηθούν άλλοι εκπαιδευτικοί σε ανάλογες περιπτώσεις ώστε να μπορέσουν να διαχειριστούν αυτού του είδους τις καταστάσεις. Υπάρχει επισημονικό/ερευνητικό ενδιαφέρον στη μελέτη νέων τεχνολογιών που μπορούν να εφαρμοστούν στον τομέα των ευφυή συστημάτων. Ένας έξυπνος βοηθός μπορεί να μαθαίνει εμπειρικά από τα δεδομένα που του δίνονται σε βάθος χρόνου και να τα καταχωρεί στη βάση γνώσης του καθώς και να εξάγει αποτελέσματα/συμπεράσματα όταν του ζητηθεί. Στην εργασία αξιολογούνται ποιοτικά και πειραµατικά οι υπάρχουσες τεχνολογίες αναπαράστασης γνώσης και συµπερασµού στα πλαίσια ανάπτυξης ενός συστήµατος βασισµένου σε γνώση µε καθορισµένες απαιτήσεις. Πρόκειται για έναν έξυπνο βοηθό που καταγράφει νέα γνώση από νέα περιστατικά που καταχωρούνται, με σκοπό την μάθηση σε βάθος χρόνου (μηχανική μάθηση), αλλά ταυτόχρονα θα μπορεί να εξάγει συμπεράσματα με βάση την ήδη καταγραμμένη γνώση στην κεντρική του αποθήκη (κανόνες – λογικός προγραμματισμός). Ο σχεδιασµός και η υλοποίηση του συστήµατος βασίζονται στα αποτελέσµατα που προκέκυψαν από τη διαδικασία αξιολόγησης διαφόρων γλωσσών και εργαλείων. Το σύστηµα κάνει χρήση σύγχρονων τεχνολογιών που επιτρέπουν την αναπαράσταση γνώσης µέσω εκφραστικών λογικών και την εφαρµογή αποδοτικών µεθόδων συµπερασµού. Κατά την διάρκεια της παρούσας διατριβής έγινε μια προσπάθεια να παραχθεί ένα σύστημα με φιλικό γραφικό περιβάλλον επικοινωνίας με τους χρήστες το οποίο να μπορεί να καταχωρεί νέα περιστατικά αλλά να δίνει και οδηγίες ή πιθανούς λόγους για τους οποίους αντιδρά με συγκεκριμένο τρόπο κάποιος μαθητής σύμφωνα με την γνώση που έχει συλλέξει το σύστημα ήδη. Μία από τις βασικές απαιτήσεις του συστήματος είναι να μπορεί να αποκτήσει επιπλέον γνώση σε βάθος χρόνου, να μαθαίνει, ενώ ταυτόχρονα να είναι σε θέση να αξιοποιεί την αποκτηθείσα γνώση για να διευκολύνει την ήδη δύσκολη δουλειά των εκπαιδευτικών που όχι μόνο προσπαθούν να διδάξουν τα παιδιά μας, αλλά πλάθουν και τους χαρακτήρες των νέων μας για την καλυτέρευση του εκπαιδευτικού μας συστήματος. Δόθηκε έμφαση στην συλλογή πληροφοριών και στην διαδικασία υλοποίησης – δημιουργίας ενός έξυπνου βοηθού. Η μελέτη των βασικών αρχών εκπαιδευτικής ψυχολογίας είναι βασικό βήμα για την ολοκλήρωση της παρούσας διατριβής, αλλά αποφεύχθηκε η εμβάθυνση στην επιστήμη της ψυχολογίας των μαθητών. Επίσης αντιμετωπίσθηκαν κάποια προβλήματα συμβατότητας μεταξύ κάποιων εργαλείων και τεχνολογιών που επιλέχθηκαν αρχικά για να χρησιμοποιηθούν.