자신만의 AI 기반 가상 교사 : 쉬운 튜토리얼을 만듭니다

AI가 일하는 것은 매우 강력한 세상입니다. 이제 당신은 결코 피곤하지 않고, 당신의 바보 같은 질문에 시선을 굴리지 않는 교사를 가질 수 있습니다 (우리는 그들 모두가 가지고 있습니다. 그것이 AI 기반 튜터의 마술입니다. 그러나 AI가 가장 좋아하는 교수를 대체 할 수있는 방법에 대한 꿈을 꾸기 전에 먼저 건축 방법에 대해 논의 해 봅시다.

AI 모델을 수많은 시간 동안 (그리고 여기저기서 부러 뜨린) 사람으로서, 나는 AI 교사의 개념에 다소 집착했습니다. 이 안내서에서는 NLP (Natural Language Processing)에서 지식 그래프 및 적응 학습 모델에 이르기까지 직접 구축하는 데 필요한 주요 구성 요소를 살펴 보겠습니다. 아니요, 플러그 앤 플레이 레시피는 아니지만 경로에 대한 강력한 로드맵을 제공합니다.

이제 우리 소매를 굴리자!

AI 교사의 필수 기능

가상 교사를 구축하는 것은 축제가 아닙니다. 매뉴얼없이 IKEA 가구를 조립하는 것과 같습니다. 약간의 AI, 약간의 머신 러닝 및 약간의 소프트웨어 엔지니어링이 필요합니다. 이제 주요 재료를 위해 :

• NLP (자연 언어 처리) – 당신을 이해하지 못하는 교사는 성가신 챗봇 일뿐입니다.
• 지식 그래프 기반 학습 경로 – 교사의 ‘뇌’를 조직하여 다른 접선에서 벗어나지 않도록 도와줍니다.
• 개인화 된 학습 -하나의 크기에 맞는 것은 끔찍한 교육 전략이기 때문입니다.
• 음성 인식 및 합성 – 따라서 교사는 (물론 태도없이) 대화 할 수 있습니다.
• 배포 및 스케일링 – 결승 주간에 충돌하는 교사는 좋지 않습니다.

1 단계 : 자연어 처리 (NLP)

NLP는 AI 교사가 인간처럼 (또는 적어도 시도하는) 마치 AI 교사가 학생을 처리하고 학생들에게 반응 할 수있는 마법의 성분입니다. 언어를 이해할 수있는 뇌에 AI를 장비하는 것에 대해 생각해보십시오. 실존 위기를 빼십시오.

주요 NLP 기능

• 의도 인정 – 학생이 원하는 것을 이해합니다.
• 컨텍스트 관리 – 교사가 금붕어의 기억을 가지고 있지 않도록 대화의 실을 기억할 수 있습니다.
• 어떤 토큰을 선택 해야하는지 제어합니다 – 응답이 도메인에 머무르고 마법이 아닌지 확인하십시오.

예를 들어, Hugging Face의 변압기를 사용한 학생 질문에 대한 NLP.

2 단계 : 지식 그래프 및 학습 경로

당신은 AI 교사가 대수에서 로마 화장실의 역사 (기록상 상당히 진보 된)로 뛰어 오르는 것을 원하지 않습니다. 지식 그래프 (kg)는 데이터를 비선형으로 정렬하여 학생들이 실제로 선형 방식으로 배우지 않도록합니다.

튜토리얼 : 5 단계로 지식 그래프를 구축하는 방법

• 수학, 물리, 코딩 등과 같은 주제 일 수 있습니다.
• 아이디어와 개념에 대한 메모를 다시 방문하십시오.
• 링크 관련 아이디어.
• 일반 지식 기반의 링크 논문 (Wikipedia, 교과서, 학술 논문)
  • (예를 들어, Python + NetworkX를 사용하여 지혜 웹을 탐색하십시오).

예제 코드 : NetworkX를 사용하여 지식 그래프 구축

3 단계 : 학습 경로 사용자 정의

실제 대화 – 일부 학생들은 친구들과 함께 플레이하는 보드 게임처럼 미적분학을 쇄도 할 수 있지만 다른 학생들은 물건을 거의 절반으로자를 수 있습니다. (여기서 증오하지 않습니다 – 분수는 진정한 악마입니다.) AI 교사는 다양한 학습 속도에 적응하기 위해 필요합니다.

강화 학습 (RL)은 그러한 해결책입니다. 예를 들어, AI는 학생의 성능에 따라 콘텐츠의 난이도를 조정할 수 있습니다. 학생이 확대되면 속도가 높아집니다. 그들이 흔들리면 느려집니다.

예를 들어, RL 알고리즘을 호출하여 적응 형 학습 모델을 사용합니다.

4 단계 : 신호 처리 – 오디오 및 음성 인식 및 합성

감각을 사용하여 오디오 웨이브를 타십시오! 반면에, 텍스트 기반 AI 교사는 학생들을 위해 일하지만 많은 학생들이 텍스트를 쓰는 것보다 대화를 나누는 것 (또는 단지 제로 노력을 기울이고 싶어합니다). LO와 보라 : 음성 인식 및 합성.

기술 스택

• 음성-텍스트: OpenAi의 속삭임 또는 Google의 Speech-to-Text API.
• 텍스트 음성: 인간의 사운드 AI 목소리를위한 elevenlabs 또는 Amazon Polly.

프로그래밍의 예, Python의 SpeechRecognition 라이브러리는 음성 입력을 허용합니다.

5 단계 : 배포 및 스케일링

이제 AI 교사를 구축 했으므로 학생들이 쉽게 얻을 수있는 곳에 배치해야합니다. AWS, GCP 또는 Azure를 포함한 클라우드 플랫폼은 교통이 급증 할 때 AI가 학생을 고스트하지 않도록합니다.

배포 옵션

• 웹 기반 앱 (Flask/Fastapi 백엔드)
• AI API를 통합하는 모바일 앱.
• 서버리스 클라우드 서비스가 거의 없습니다 (확장 성!)

다음은 샘플입니다. AI Tutor API (FASTAPI)를 만듭니다.

Chatgpt : 우리는 그것을 정말로 사용해야합니까? AI 교사 대 일반 LLM

Chatgpt 또는 Gemini 및 기타 AI 모델은 무료로 쿼리를 무료로 사용하면 쿼리에 응답하는 데 좋습니다. 그러나 주제를 가르치지 않고 진행 상황을 추적하지 않으며 특정 도메인/주제에 깊이 들어 가지 않을 것입니다.

AI 교사는 암기를 암기하는 것과는 달리 교육 기능을 수행하도록 개인화되어 장기 학습에 훨씬 뛰어납니다.

미래 : AI 구동 학습

AI Tutors는 교실에서 시험해 볼 재미있는 기술 특수 효과 일뿐 만 아니라 문자 그대로 교육의 미래를 다시 작성하고 있습니다. AI는 개인화 된 학습 경험을 통해 또는 소외 공동체를 지원하는지 여부에 관계없이 우리가 배우는 방법을 혁신 할 수 있습니다.

그러나 우리 자신보다 앞서 나가지 마십시오. AI는 인간 교사를 죽이지 않을 것입니다 (죄송합니다, 학생들). 학습 경험을 대체 할 수는 없지만 학습 경험을 확실히 향상시켜 학습을보다 접근 가능하고 효율적이며 감히 말할 수 있습니다.

최종 생각

NLP의 버블 링 매체, 지식 표현, 적응 형 (또는 동적) 학습 및 언어 합성에 혼합 된 우아한 교육 도구를 결합하십시오! 주말에 쓰러 뜨릴 수있는 것은 아니지만, 특히 차세대 AI 기반 학습 어시스턴트를 구축하는 것을 좋아한다면 대가는 엄청납니다.

그래서, 당신은 어떻게 생각하십니까? AI 교사를 만들겠습니까, 아니면 Microsoft Word에서 Clippy와 관련된 플래시백이 여전히 있습니까? 채팅하자!