학생들은 AI의 문제와 약속을 밝히기 위해 고안된 수업에서 기계 학습을 사용합니다.

Aug 31, 2023

새로운 연구에서 노스캐롤라이나 주립대학교 연구진은 28명의 고등학생에게 데이터 분석을 위한 자체적인 기계 학습 인공 지능(AI) 모델을 만들도록 했습니다. 이 프로젝트의 목표는 학생들이 AI의 과제, 한계 및 가능성을 탐색하도록 돕고 미래 인력이 AI 도구를 사용할 수 있도록 준비하는 것이었습니다.

이 연구는 북동부의 고등학교 저널리즘 수업과 함께 진행되었습니다. 그 이후로 연구자들은 이 프로그램을 노스캐롤라이나를 포함한 여러 주의 고등학교 교실로 확대했습니다. NC 주립 연구원들은 커리큘럼을 교실로 가져오는 데 협력하기 위해 추가 학교와 협력할 방법을 모색하고 있습니다.

이번 연구의 주 저자이자 NC 주립대학교 학습 설계 및 기술 조교수인 Shiyan Jiang은 "우리는 학생들이 아주 어린 나이부터 블랙박스를 열어 AI를 두려워하지 않기를 바랍니다."라고 말했습니다. "우리는 학생들이 AI의 잠재력과 과제를 알고 이를 통해 다음 세대인 AI와 사회의 진화하는 역할에 어떻게 대응할 수 있는지 생각하기를 원합니다. 우리는 학생들이 미래 인력에 대비하도록 준비시키고 싶습니다."

이 연구를 위해 연구자들은 학생들이 자신만의 기계 학습 모델을 구축할 수 있는 StoryQ라는 컴퓨터 프로그램을 개발했습니다. 그런 다음 연구원들은 한 달 동안 매주 1시간 30분씩 기계 학습 커리큘럼과 기술에 대한 교사 워크숍을 주최했습니다. 추가 참여를 신청한 교사를 위해 연구자들은 참여 교사를 위한 커리큘럼을 다시 요약하고 계획을 세웠습니다.

Jiang은 "우리는 고등학교나 학부 교실의 학생들이 '텍스트 분류' 모델이라고 부르는 것을 구축할 수 있도록 StoryQ 기술을 개발했습니다."라고 말했습니다. "우리는 학생들이 코딩으로 어려움을 겪는 대신 기계 학습에서 무슨 일이 일어나고 있는지 실제로 알 수 있도록 장벽을 낮추고 싶었습니다. 그래서 학생들이 기계 학습 및 텍스트 분류 모델 구축의 미묘한 차이를 이해할 수 있도록 하는 도구인 StoryQ를 만들었습니다. ."

참여하기로 결정한 한 교사는 StoryQ를 사용하여 아이스크림 가게에 대한 일련의 Yelp 리뷰를 평가하는 15일 수업을 통해 저널리즘 수업을 진행했습니다. 학생들은 언어를 기반으로 리뷰가 "긍정적"인지 "부정적"인지 예측하는 모델을 개발했습니다.

"선생님은 프로그램과 저널리즘의 관련성을 보셨습니다"라고 Jiang은 말했습니다. "이 수업은 STEM과 컴퓨팅 분야에서 과소 대표되는 학생들이 많이 포함된 매우 다양한 수업이었습니다. 전반적으로 학생들이 수업을 많이 즐겼고 기계 학습의 사용과 메커니즘에 대해 훌륭한 토론을 했다는 것을 알았습니다."

연구자들은 학생들이 Yelp 리뷰의 특정 단어에 대해 가설을 세웠고, 이를 통해 리뷰가 긍정적일지, 부정적일지 예측할 수 있다는 것을 확인했습니다. 예를 들어, 그들은 "좋아요"라는 단어가 포함된 리뷰가 긍정적일 것으로 기대했습니다. 그런 다음 교사는 학생들에게 모델이 리뷰를 올바르게 분류했는지 분석하도록 안내했습니다. 예를 들어, 리뷰를 예측하기 위해 "좋아요"라는 단어를 사용한 학생은 해당 단어가 포함된 리뷰의 절반 이상이 실제로 부정적인 것임을 발견했습니다. 그런 다음 연구자들은 학생들이 모델의 정확성을 향상시키기 위해 시행착오를 사용했다고 말했습니다.

Jiang은 "학생들은 이러한 모델이 어떻게 결정을 내리는지, 이러한 기술을 만드는 데 인간이 할 수 있는 역할, AI 기술을 만들 때 가져올 수 있는 관점의 종류를 배웠습니다."라고 말했습니다.

토론을 통해 연구자들은 학생들이 AI 기술에 대해 엇갈린 반응을 보인다는 사실을 발견했습니다. 예를 들어, 학생들은 장학금이나 프로그램과 같은 기회를 위해 학생이나 후보자를 선택하는 프로세스를 자동화하기 위해 AI를 사용할 수 있는 가능성에 대해 깊은 우려를 표했습니다.

향후 수업을 위해 연구자들은 더 짧은 5시간짜리 프로그램을 만들었습니다. 그들은 노스캐롤라이나의 두 고등학교와 조지아, 메릴랜드, 매사추세츠의 학교에서 이 프로그램을 시작했습니다. 연구의 다음 단계에서 그들은 여러 학문 분야의 교사들이 AI 중심 프로그램을 시작하고 AI 학습 커뮤니티를 만들기 위해 어떻게 협력하는지 연구할 계획입니다.