Inteligencia Artificial en la educación

Resumen

Hay personas que dedican su vida a la creación de
máquinas que tengan inteligencia parecida a la del ser
humano pero ¿Sera optimo pensar que las maquinas un
día serán más inteligentes que nosotros? O a
su vez estas máquinas nos ayuden a ser más
inteligentes si es que le damos el correcto uso en el
ámbito de la educación, de programas que tengan la
capacidad de ser inteligentes, cuando se llegue a relacionar por
completo las máquinas y la tecnología, cuando
llegue ese momento entonces podremos preguntarnos
¿cuál es el mejor provecho que podemos obtener de
las maquinas en la vida del ser humano? Y la respuesta a esa
interrogante seria en la educación, explotaremos al
máximo las maquinas cuando logremos que estas nos hagan
más inteligentes.

El ordenador en nuestra vida realiza un papel
fundamental ya que logró que el ser humano pueda realizar
diferentes procesos de cualquier índole mucho más
rápido y a su vez lograr alcanzar muchos más
descubrimientos que sin un ordenador podrían haber sido
inimaginables.

Este artículo, que va a permitir a tener claro el
papel del ordenador en el aprendizaje y funcionamiento cognitivo
asi como a hacer un estudio del arte sobre el tema en
mención centrándose en las últimas novedades
y descubrimientos que se han realizado en dicho
ámbito.

También se pretende dar una visión de
algunos contextos docentes en los que la Inteligencia Artificial
(IA) puede favorecer de algún modo la mejora de los
procesos de aprendizaje.

PALABRAS CLAVE: Inteligencia Artificial, Sistemas
Inteligentes Educativos (S.I.E).

Introducción

Siempre el ser humano ha intentado realizar las acciones
cotidianas de la forma más rápida y eficiente. Pero
es a partir de los años 80 que se comienza a utilizar el
computador para el uso de técnicas de inteligencia
artificial. De ahí surge el término tutor
inteligente con la única función de realizar
procesos de enseñanza [1].

Pero no es sino hasta que la "gran nube" surge en 1969
que se logra realizar un buen trabajo de interacción
tutor-estudiante y los documentos pudieron estar al alcance de
todas las personas y por ende al alcance de organizaciones
dispuestas a tecnificar la educación [2].

La Web Semántica trata de hacer la Web más
comprensible por las máquinas (Heflin y Hendler, 2001).
También trata de crear una estructura adecuada para
agentes inteligentes que basen su funcionamiento en la Web, de
realizar acciones complejas para sus usuarios (Hendler, 2001).
Los agentes cumplen un gran papel ya que hacen que lo que
anteriormente se mencionó se haga realidad, la
relación entre los agentes y la web es de suma importancia
ya que los mismos nos permiten realizar acciones tales como
enviar mensaje, proteger nuestro ordenador y lo más
importante entrelazarnos con el mundo exterior mediante el
computador. [3].

Reseña
histórica de los sistemas inteligentes educativos
(SIE).

En los años 50 aparecieron los primeros sistemas
de enseñanza llamados programas lineales. Aquellos
programas eran muy básicos y la mayor desventaja era que
el método de enseñanza no se podía cambiar
ni el programador podía realizar dicho cambio.
[1].

A principio de los años 60 las computadoras la
compra y venta de las computadoras comenzó a emerger
gracias a que las universidades las requerían en gran
cantidad, sobre todo Estados Unidos , he allí que la
computadora llego a formar gran parte de la educación de
profesionales. Tan rápido como las universidades
adquirieron las computadoras comenzaron a cambiar su
método de enseñanza obteniendo magníficos
resultados [8].

PROGRAMAS LINEALES

En un principio a los ITS se les llamó ICAI
(enseñanza inteligente asistida por ordenador), como se
les llama hasta el día de hoy. Sin embargo, algunos
investigadores no les gustaba que estos sistemas se diferenciasen
de los CAI, sólo por una letra y surgió el nombre
de ITS; otros no desean usar el término inteligente y
optan por nombres como sistemas tutores basados en el
conocimiento (KBTS), sistemas tutores adaptables (ATS) (Stretz,
1988) y sistemas de comunicación del conocimiento (Wenger,
1987). Pero la mayor parte de los expertos en esta área
están de acuerdo con la denominación de ITS, aunque
acepten que el uso de la palabra inteligente es, estrictamente
hablando, una equivocación .Pero lo más importante
es dar una definición acertada acerca de que es tutor
inteligente, para ello nos basaremos un poco en la función
que realiza un docente, y no es sino un programa que hace uso de
una interfaz gráfica para comunicarse con el usuario,
dicho programa también debe ser flexible y abierto a las
posibles sugerencias del alumno, de igual modo debe ser capaz de
responder a sus preguntas; en una palabra, un buen ITS debe
actuar según lo haría un buen
profesor[1][8].

PROGRAMAS RAMIFICADOS

Los sucesores de los programas lineales fueron los
programas ramificados, con un número fijo de temas, Los
programadores viendo la necesidad de mejorar los programas
lineales y que mejor forma si se mejoraba la relación
ordenador-estudiante, es decir dependiendo de la pregunta que
realice el estudiante el ordenador buscara la mejor respuesta
posible. La mejoría ofrecida por estos sistemas se
consiguió gracias a la técnica de Pattern-matching
y al diseño de lenguajes de autor. En cuanto a la
técnica de Pattern-matching, esta propuesta nos dio la
oportunidad de tener más de dos respuestas ya no solo
aceptable o no aceptable sino parcialmente aceptable.

Lo que caracterizaba a los programas ramificados es que
permite que el usuario maneje la interfaz a su gusto y necesidad
volviendo a repetir explicaciones, ejercicios imágenes,
etcétera. De alguna forma el sistema de enseñanza
tiene estructurado su conocimiento como un organigrama, ya que en
función de la respuesta del alumno el ordenador realiza
las siguientes interrogantes. Aunque mejoran las facilidades de
los programas lineales, no ofrecen una enseñanza
individual; a igual respuesta corresponde igual actuación
del sistema, independiente del alumno [8].

PROGRAMAS GENERATIVOS

A finales de los años 60 surgieron los sistemas
generativos, con una nueva filosofía educativa que
decía: "los alumnos aprenden mejor enfrentándose a
los problemas de dificultad adecuada, que atendiendo a
explicaciones sistemáticas"; de acuerdo a lo que necesito
o de acuerdo a mis falencias es la enseñanza.

Estos sistemas surgieron al reconocerse el hecho de que
el material de enseñanza podría ser generado por la
misma computadora; ellos son capaces de generar problemas,
construir sus soluciones y diagnosticar las respuestas del
alumno, controlando, a su vez, el nivel de dificultad de los
problemas.

En los sistemas generativos, el sistema determina el
grado de dificultad del problema que se presente; para ello tiene
en cuenta cuál es el concepto que se debe tratar y con
qué nivel de detalle lo quiere verificar, en dependencia
de la profundidad de explicación, a continuación
genera el problema correspondiente y lo presenta al alumno.
Cuando se recibe la respuesta del alumno, el sistema la compara
con su solución; las diferencias entre ambas se
considerarán errores. Estos sistemas no servían
para todo tipo de enseñanza, ya que las dificultades para
generar problemas aumentan en ciertas áreas de trabajo
[12].

Sistemas tutores
inteligentes

Con estos sistemas se trata de crear un programa de
instrucción que pueda parecerse, lo más posible, a
un buen maestro en su actividad de enseñanza, resaltando
su capacidad para detectar las lagunas de conocimiento del
alumno, acercarse a cada situación de aprendizaje y
utilizar estrategias tutoriales a la medida del estudiante. El
logro de un sistema con las anteriores características
exige desarrollar un programa tutorial compuesto por los
módulos [14].

Figura 1

SISTEMAS EDUCATIVOS INTELIGENTES EN LA
ACTUALIDAD.

La historia de  los   ordenadores
  en  la   enseñanza   es una historia
  breve,  de   poco  más  de
cuarenta 
años, y está vinculada de forma muy estrecha a la propia
evolución y avance de la
tecnología  informática por
una parte, y al desarrollo de las teorías
del aprendizaje y  enseñanza 
por otra. Desde que a mediados del
siglo   XX,   Skinner propusiera   el  
concepto   de   "máquinas de enseñar",
  el   desarrollo   y   preocupación
 de  la utilización   de   los
ordenadores  en la  enseñanza
 ha  estado dominado por esta idea:
¿es posible  lograr  que  un
 sujeto 
humano aprenda a través de la
interacción,   casi   exclusiva,   con
  una   máquina?   Los   logros  
y avances   a  lo   largo   de   varias
  décadas  de   investigación  
fueron menos  exitosos  de lo esperado.
Se ensayaron distintas propuestas y proyectos encaminados a
construir
 objetos físicos que sin la intervención 
directa de un tutor
 o profesor, provocase o facilitase
el aprendizaje de un ser humano. 

Sin embargo, en la actualidad, con los avances en
el campo del multimedia, y sobre todo de las telecomunicaciones y de Internet, están cobrando
auge   los   proyectos   y   métodos
  educativos   basados   en   las  
tesis   socio constructivistas   del aprendizaje.
[14]

La   adaptación   de
  los   sistemas escolares   a   un  
modelo   de   escolaridad
apoyado en las tecnologías
digitales es y
será un proceso parsimonioso, lento, con
altibajos, con avances y retrocesos. Este
proceso   de   cambio   exige,   como
condición   inicial,   pero   no  
única,   la disponibilidad   de   recursos
  tecnológicos
abundantes en los centros educativos. Sin un número adecuado de ordenadores, sin software
apropiado,   sin   cableado   ni  
infraestructuras   no   habrá,  
evidentemente,   prácticas   educativas apoyadas
 en las  tecnologías
 informáticas. Pero  esto
es, a todas luces, insuficiente
 si lo  que perseguimos
es la innovación y mejora
 educativa.
La incorporación de las nuevas tecnologías si
no van acompañadas
de innovaciones pedagógicas en los proyectos educativos de los centros, en
las estructuras y modos de organización
 escolar,  en los 
métodos de  enseñanza, 
en el tipo de actividades  y  demandas
  de aprendizaje requeridos al alumnado,
 en los  sistemas y exigencias
evaluativos, en los modos  de 
trabajo y relación  del
profesorado, en la utilización 
compartida  de los espacios y 
recursos como  pueden ser
 las salas de
informática, en las formas 
de organización y
agrupamiento de la clase con relación
al trabajo
 apoyado en el uso de ordenadores,
afectarán meramente a la epidermis
de las prácticas educativas  pero
 no representarán mejoras sustantivas
de las mismas.

La clase virtual del
futuro

La educación y las nuevas tecnologías
están condenadas a entenderse. Los nuevos soportes ofrecen
infinitas posibilidades para conseguir acercar los contenidos de
las materias a unos alumnos a los que el concepto de nativo
digital ya le suena a antiguo. La mayoría de países
europeos ya han movido ficha y se han invertido millones de euros
en dotar de nuevas tecnologías los centros de
enseñanza. Aun así, muchos expertos tienen la
sensación de que no se les saca todo el rendimiento
posible.

La pizarra es una gran tableta digital, que navega por
internet y que permite, con un simple movimiento de las manos,
ampliar contenidos, fotografías, textos, simulaciones etc.
Cada pupitre tiene también su propio monitor es otra
tableta, pero más sencilla y está equipado con unos
auriculares, que estimulan el aprendizaje de idiomas y que los
alumnos usan puntualmente, solo cuando la actividad de la clase
lo requiere. Hay taquillas dotadas de cargadores
eléctricos para baterías de teléfono
móvil y ordenador portátil y, a la entrada, un
pequeño dispositivo toma la huella dactilar de cada
estudiante, de manera que no hay que pasar lista. Es el aula del
futuro, un espacio donde «la tecnología será
en efecto un elemento omnipresente».

Figura 2

Libros
inteligentes

De cómo serán los libros en
el futuro no tengo ni idea, pero sí sé cómo
es el presente del libro con inteligencia artificial. Y en esta
materia, los referentes son los bidibooks de la empresa gallega
Netbiblo. Los gallegos estaremos a la cola en el ranking de
lectura o de uso de Internet en España, pero a la hora de
innovar pocos nos ganan en esto de la sociedad de la
información (permitidme, de nuevo, hacer
patria).

Los bidibooks funcionan por un
código QR (Quick Response Codes) para teléfonos
móviles. Para usarlos sólo hay que descargar al
móvil un programa lector de QR y hacer una foto con la
cámara del teléfono al código. Pero para que
funcione este sistema es, además, necesario tener
conexión a Internet en el móvil o poder hacerlo
vía Wifi.

Esos códigos QR (códigos de
barras en dos dimensiones impresos en el papel) la cámara
los traduce al teléfono en una URL que remite al lector a
más información en la Red sobre esa obra que tiene
entre sus manos. Así, se tiene acceso a vídeos,
fotografías y textos vinculados al libro, desde fuentes
como Wikipedia, Flickr o YouTube.

Ahora, Netbiblo, con presencia en toda
España, Inglaterra, Italia, Alemania, Países Bajos,
Polonia y Portugal, se expande hacia Japón.

La oferta de Netbiblo es, de momento, de 22
títulos temáticos que van desde visiones de grandes
estructuras de máquinas y desastres naturales, hasta obras
sobre tuning, ciudades del mundo u hoteles de lujo.

Figura 3

Conclusiones

En este artículo se ha podido realizar un estudio
del arte sobre los sistemas inteligentes educativos. Se ha
deseado y logrado de algún modo unir tres aspectos
diferenciados. Dar una pequeña introducción hacia
qué es lo que desea lograr la inteligencia artificial en
el ámbito de la educación pero en este aspecto de
la educación asistida por computador hay muchos temas
sobre los cuales es necesario trabajar e investigar.

Hay que reconocer que en cuanto a los sistemas docentes
su aspecto puede variar dependiendo de su complejidad y a su vez
por la diversidad de actividades que se pueden realizar, teniendo
como objetivo primordial el de asesorar a los usuarios a cerca de
usos y posibilidades de los sistemas docentes.

Quedan muchas más propuestas educativas no
mencionadas como plataformas telemáticas, agentes
inteligentes y entornos de desarrollo inteligente, etc. Pero el
estudio sigue abierto para la investigación de la
inteligencia artificial. Para concluir quisiera dejar planteada
una interrogante que muchos científicos y
catedráticos la tendrán rodeando en su mente
considerando el tamaño del universo infinito ¿Somos
o no una especie inteligente?

Referencias

Autor:

Jonnathan Arias.