Tag: AI

Leren in 2020 met AI

Het menselijk brein is zeer flexibel en gebruikt verschillende vormen van leren voor verschillende omstandigheden en de daarbij benodigde kennis en vaardigheden. De belangrijkste vormen van leren zijn absorberend leren, communicatief of sociaal leren en leren door te doen. Deze vormen van leren komen overigens in de dagelijkse praktijk naast elkaar voor. De ene vorm van leren hoeft ook niet noodzakelijkerwijs slechter of beter te zijn dan de andere, maar is afhankelijk van de situatie en het gewenste resultaat. Het gaat meer om de afstemming tussen de beste didactische werkvorm en de aanwezige context en (technische) mogelijkheden. We kunnen deze verschillende manieren van leren ook weergeven op een schaal, bijvoorbeeld van Learning 1.0 naar Learning 5.0.

Het begrip van leren door veel kennis te absorberen en reproduceren (de basis van het huidige – academische – onderwijs) zal in de toekomst minder dominant zal zijn en leren door te communiceren en voor leren door te doen zal belangrijker worden. Dit heeft ook te maken met de recente intrede van artificiële intelligentie, machine learning en deep learning in onze maatschappij, kortom AI. In de periode 2020 tot 2035 zal deze ontwikkeling nog verder aan belang winnen, en er wordt ook wel gezegd dat het dezelfde positieve invloed op de maatschappij zal hebben als 100 jaar geleden de intrede van elektriciteit heeft gehad op alle geledingen van de maatschappij. Zelfs op het onderwijs, met denkbeelden en ideeën gebaseerd op de Industriële Revolutie (de uitvinding van de stoommachine 200 jaar geleden) heeft dit een positief effect gehad. Scholen werden plotseling vriendelijke gebouwen, toegankelijk voor iedereen vanaf 7 jaar.

De vraag is welke “positieve” effecten de ontwikkeling van artificiële intelligentie of “deep learning” technologie kan hebben op onderwijs en leren. Een inzichtelijke manier om deze ontwikkeling te beschrijven is aan de hand van de voor en nadelen van de drie belangrijkste manieren van leren waarover het menselijk brein beschikt, oftewel Learning 1.0, Learning 2.0, Learning 3.0 en de verdere evoluties daarvan.

Learning 1.0: Als je iets wilt leren, wordt dit door een expert (of docent) onderwezen die bestaande kennis heeft. Dat kan ook met behulp van een presentatie (powerpoint) of door middel van een video van die docent (MOOC). Deze methode wordt ook wel absorptie-leren genoemd. Het is de traditionele, academische manier van leren die heel geschikt is voor het leren van duidelijk definieerbare en meetbare kennis en vaardigheden. Qua technologie kan AI hier al wel een bijdrage leveren, bijvoorbeeld door het aanbod te personaliseren op basis van absorptie. Netflix is hier een goed voorbeeld van, het aanbod past zich aan de consumptie van de gebruiker aan. Maakt het dus voor de eindgebruiker makkelijker. En ook voor de docent omdat de computer kan helpen nakijken en administreren via steeds slimmere elektronische leeromgevingen.

Learning 2.0: Als je iets wilt leren, vraag je het aan de expert (of docent) die bestaande kennis heeft. Oftewel, leren door te communiceren. Dat kan ook via een database of ander systeem dat doorzoekbaar is met een zoekmachine en waarbij leerobjecten naar voren komen zoals presentaties of video’s of tekstuele informatie. De rol van de technologie neemt hier al verder toe en ook het belang van online kennis en vaardigheden, bijvoorbeeld via YouTube. De bijdrage die AI hier gaat leveren is via context sensitieve chatbots die een dialoog mogelijk maken. Via vragen en antwoorden gekoppeld aan een database met kennis kom je sneller tot bepaalde kennis of hoe je iets moet doen. Deze manier van leren is geschikt voor het leren van vaardigheden die per situatie verschillend kunnen zijn. Bij uitstek waar de creativiteit van de mensen meer een rol speelt.

Learning 3.0: Als je iets wilt leren, moet je kennis delen. Het leren gaat uit van het omgaan met problemen en issues die worden opgelost door samen te werken en kennis te delen. Vooral  leren door te doen. In feite is dit ook het meester-gezel model van de Middeleeuwen. Leren op basis van echte situaties die (gezamenlijk) worden opgelost. Er wordt nieuwe kennis gecreëerd op basis van ideeën. Technologie ondersteunt hierbij, bv. social media en ook video waarmee oplossingen snel kunnen worden vastgelegd en gedeeld met anderen (bv. collega’s of tussen scholen en bedrijven). AI kan hierbij helpen door slim te assisteren, hulp te bieden door middel van het koppelen van opgeslagen kennis aan situaties en deze razendsnel aan te bieden als kwalitatief hoogwaardige hulp of suggesties op basis van analytics.

Learning 4.0: Als je iets wilt leren, moet je het doen. Het leren van ervaringen op basis van het oplossen van problemen en issues in de echte wereld of iets dat daar op lijkt. Ook weer een meester-gezel model maar in een virtuele wereld die bijna niet meer te onderscheiden is van een echte wereld maar waarin meester en gezel samen kunnen rondlopen zonder de beperkingen van fysieke aanwezigheid. Technologie speelt hierbij een steeds belangrijkere rol maar is op dit moment al beschikbaar en bereikbaar voor scholen en bedrijven ook op mobiele apparaten. Deze vorm van leren is met name geschikt voor het aanleren van technische vaardigheden.

Leren door te doen en door direct feedback te krijgen (er zit nog een andere dimensie aan en dat is dat er al geleerd wordt voordat de daadwerkelijke werksituatie aanwezig is. D.m.v. van interactieve simulaties of video kan geleerd worden voordat de werkelijkheid er is. Dit werkt sterk kosten en tijdbesparend – denk aan geavanceerde simulators voor lucht-, scheepvaart en militaire omgevingen. Deze technologie is nu ook beschikbaar voor andere situaties binnen de industrie. AI kan hierbij helpen door “automatisch” artefacten toe te voegen aan de realiteit waardoor vaardigheden sneller worden geleerd en beter onthouden en door rekening te houden met het niveau van de lerende en de leerroute waar nodig aan te passen.

Learning 5.0: Als je iets wilt leren, doe je het direct in de praktijk van alledag. De apparatuur of machines waarmee je werkt zijn intelligent en begrijpen wat je doet en op basis hiervan passen ze zich aan of bieden aanvullende instructies of informatie aan. Ook een meester-gezel model maar in dit geval is de apparatuur zelf meester. Alles is gekoppeld in de cloud aan andere machines en mensen. Ook kan de lerende heel gemakkelijk daadwerkelijke situaties opnemen en delen met anderen. Leren door te doen en door kennis te delen Het voordeel van deze sterk door technologie ondersteunde manier van leren het mogelijk maakt om op scholen met precies dezelfde praktijksituaties te werken om te leren. Er is geen verschil meer tussen werkelijkheid en school, en het onderwijs kan zowel in een virtuele wereld als in een echte wereld of in een combinatie ervan plaatsvinden. In deze situatie is het onderwijs AI geworden. Alle bovenstaande leermethoden kunnen hierbij worden toegepast afhankelijk van de gewenste situatie of de voorkeur van de lerende. De computer houdt continue en dynamisch bij wat het niveau is en past de leersituatie dynamisch aan. Denk hierbij aan de Holodeck bij Startrek. Deze AI technologie is nu al beschikbaar voor ontwerpers, maar kan ook gebruikt worden voor onderwijs.

Oftewel, door de ontwikkeling van AI gaat het onderwijs zelf diepgaand veranderen. Van ondersteuning voor huidige werkvormen naar het mogelijk maken van volledige nieuwe werkvormen. Zou het bijvoorbeeld niet mooi zijn om in de prehistorie te kunnen rondlopen om er iets over te leren. Voor de lerende wordt het door AI vooral leuker en makkelijker, voor de lesgevende wordt het makkelijker om hoogwaardige support te geven omdat saaie, repeterende taken wegvallen. Zij kunnen gewoon meelopen in die virtuele werelden. Simulaties en games met daarin AI’s en mensen maken leren mogelijk op een manier die eerder niet mogelijk was, zoals kunnen rondlopen in vooroorlogs Berlijn.


AI maakt het leren van definieerbare, toetsbare kennis enerzijds overbodig omdat die kennis alom aanwezig en oproepbaar is bijvoorbeeld via slimme brillen en contactlenzen en nu al de smartphone, anderzijds helpt het bij het beter, makkelijker en sneller leren van nieuwe vaardigheden die meer uniek menselijk zijn en die machines niet snel kunnen overnemen. Het allerbelangrijkste is echter de verandering van paradigma van het onderwijs. De lerende staat centraal, niet meer het onderwijs zelf of de lesgevende. Straffen is ook niet meer nodig omdat iedereen volledige aandacht heeft. Het onderwijs richt zich met AI op de belangrijkste eigenschap van het menselijk brein, de flexibiliteit en de creativiteit, en niet zozeer op de zwakke eigenschap van het menselijk brein, het onthouden van feiten. Verder wordt het door deze revolutie veel makkelijker voor het onderwijs om leren toepasbaar te maken in de beroepspraktijk van de toekomst, en voor het bedrijfsleven om kennis te herbruikbaar te maken binnen het onderwijs door de sterk toegenomen flexibiliteit van kennis en vaardigheden. Ook is deze vorm van onderwijs veel beter toegankelijk voor iedereen, ongeacht afkomst, aanleg, leeftijd, handicap of vooropleiding. Laat die AI revolutie maar komen, en natuurlijk ook de zelfrijdende elektrische auto die wordt opgeladen met de zonnepanelen op je eigen dak.

Onderwijs wordt nu echt bovenwijs!