Eine neue Studie zeigt, wie KI-gestützte Agenten herkömmliche Interaktionen im Klassenzimmer nachahmen und so die Lernerfahrung von Studierenden verbessern können.
Wissenschaftler der Tsinghua-Universität in Peking haben ein KI-System entwickelt, das einen virtuellen Klassenraum mit mehreren Agenten simuliert. Das System mit dem Namen SimClass verwendet GPT-4, um verschiedene Rollen wie Lehrer, Assistenten und Mitschüler nachzuahmen.
Die Forscher testeten SimClass mit 48 Studierenden in zwei verschiedenen Kursen. Dabei untersuchten sie, inwieweit das System reale Lehrer-Schüler-Interaktionen simulieren kann, ob die Studierenden in dieser intelligenten Lernumgebung effektiv lernen können und welche Verhaltensweisen im Unterricht spontan auftreten.
Interaktivität und KI-Mitschüler helfen beim Lernen
Zur Analyse der Interaktionen wurde das Flanders Interaction Analysis System verwendet, ein Instrument zur Untersuchung des verbalen Verhaltens in traditionellen Klassenzimmern. Die Ergebnisse zeigen, dass SimClass ähnliche Verhaltens- und Interaktionsmuster wie traditionelle Klassenräume aufweist.
Die Lernerfahrung der Teilnehmer wurde mithilfe der Community of Inquiry-Theorie bewertet. Es zeigte sich, dass die Anwesenheit mehrerer KI-Agenten das Engagement und die Präsenz der Nutzer im Vergleich zu Systemen ohne Interaktion oder nur mit Lehrer-Agenten erhöhte. Darüber hinaus bewerteten die Studierenden ihre Erfahrungen mit SimClass positiv: Sie gaben an, dass das System ihnen half, Konzepte besser zu verstehen und sich stärker in den Lernprozess eingebunden zu fühlen. Als besonders wertvoll erwies sich die Anwesenheit von KI-Kameraden, die zu einer lebendigeren und interaktiveren Lernumgebung beitrugen.
Die Forscher beobachteten auch emergentes Verhalten der KI-Agenten. Beispielsweise arbeiteten die Agenten zusammen, um tiefer gehende Diskussionen anzuregen oder um Studierenden, die Schwierigkeiten hatten, emotionale Unterstützung zu bieten.
Pionierarbeit für KI-Multiagentensysteme im virtuellen Klassenraum
Ein solches KI-gestütztes Klassenzimmer könnte in Zukunft für personalisiertes Lernen, Lehrerausbildung oder als Ergänzung zum Präsenzunterricht eingesetzt werden. Die Forscher betonen jedoch, dass vor einem Einsatz in der Praxis eine sorgfältige Evaluation notwendig ist, um Probleme wie Halluzinationen oder Fehlinformationen durch die KI-Modelle auszuschließen - es braucht also bessere Modelle.
Das Team hofft, mit seiner Arbeit dennoch Pionierarbeit für den Einsatz von KI-Multiagentensystemen in virtuellen Klassenzimmern zu leisten. Die gesammelten Interaktionsdaten sollen in Kürze für weitere Forschungsarbeiten zur Verfügung gestellt werden.
