Вольфрам Альфа робить його дуже легко для студентів, щоб обдурити

Деніз Гарсія знає, що її студенти іноді обманюють, але ситуація, яку вона виявила в лютому, здавалася іншою. Учитель математики в Західному Хартфорді, штат Коннектикут, Гарсія випадково включив передові рівняння в задачу для свого класу AP Calculus. Але якимось чином кілька студентів з 15-ти класів вирішили це правильно. Ці студенти також продемонстрували свою роботу, перемогли традиційний лакмусовий тест для того, щоб обдурити обман у класах STEM.

Гарсія дивувався, поки не згадала про розмову кілька років тому. Деякі колишні студенти розповіли їй про онлайновий інструмент Wolfram | Alpha, який може завершити складні обчислення за лічені секунди. Він надав як відповіді, так і кроки для їх досягнення, роблячи його практично непомітним, коли його копіювали як домашнє завдання.

Піппа Бідла є письменником, зацікавленим у культурі, складних системах і осмисленні світу.

———

Зареєструйтеся щотижневий бюлетень Backchannel.

Протягом багатьох років студенти звертаються до CliffsNotes для швидкого читання книг, SparkNotes, щоб підібрати точки розмови для обговорення в класі, і Вікіпедія, щоб вкласти свої документи з історичними ласощі. Але сьогоднішні студенти мають у своєму розпорядженні більш розумні інструменти, а саме - Wolfram | Alpha, програму, яка використовує штучний інтелект, щоб ідеально вирішувати рівняння. Wolfram | Alpha використовує технологію обробки природних мов, що є частиною сімейства AI, щоб надати студентам швидкий шлях, ніж у викладача, більш надійний, ніж копіювання друзів, і набагато простіше, ніж самостійно з'ясувати рішення.

З моменту свого виходу Вольфрам Альфа просочився через систему освіти, знайшовши свій шлях до домашнього завдання студентів коледжів і старшокласників. Використання Wolfram | Alpha важко простежити, і в руках амбітних студентів, його досконалі рішення мають несподівані наслідки. Вона працює, розбиваючи фрагменти питання, чи є це математична проблема чи щось подібне "Що таке центр Сполучених Штатів?", А потім перехресні посилання на ці частини проти величезної бібліотеки наборів даних, яка постійно розширюється. Ці набори даних містять інформацію про геодезичні схеми, хімічні сполуки, людські гени, історичні вимірювання погоди та тисячі інших тем, які, коли вони зібрані, можуть бути використані для надання відповідей.

Система обмежена межами своєї бібліотеки даних: вона не може інтерпретувати кожне питання. Вона також не може відповідати природною мовою або тим, що людина визнає як розмовну мову. Це є каменем спотикання в ШІ взагалі. Навіть Siri, яка в значній мірі спирається на Mathematica - ще один продукт Wolfram Research і двигун, що стоїть за Вольфрам-Альфою, може відповідати лише на запитання в сценаріях запрограмованих відповідей, які нагадують серію Mad Libs, в яку він дописує відповіді перед тим, як вилити їх з вашого спікера. або на екран.

Використання Wolfram | Alpha схоже на виконання пошуку Google, але Wolfram | Alpha надає конкретні відповіді, а не нескінченні сторінки потенційно релевантних результатів. Будь-хто може перейти на веб-сайт Wolfram | Alpha, набрати запитання або рівняння в діалоговому вікні, натиснути Enter і отримати відповідь. Якщо ви намагаєтеся розв'язати x2 + 5x + 6 = 0, Wolfram | Alpha дасть вам кореневу ділянку, альтернативні форми та рішення. Якщо ви шукаєте покрокове пояснення, є про-версія доступна за $ 6,99 / місяць зі знижкою варіанти для студентів і викладачів.

Я вперше почув про Вольфрам Альфу на кухні моїх батьків. Мій батько прийшов додому з роботи в приватній школі в Доббс-Феррі, Нью-Йорк. Він кинув сумку на підлогу і запитав мене, що я думаю про Вольфрам | Альфа. Раніше в цей день йому довелося зіткнутися з викладачами STEM, які були розчаровані в використанні інструментом своїх учнів. Це було, кажуть вони, відвертим обманом. Мій батько залишив офіс невпевненим, як далі. Чи треба школі зламати Вольфрам | Альфу? Або ж школі треба наздогнати цей новий удар у освіті?

Я ніколи не чув про це, але швидка публікація в Facebook показала, що багато моїх друзів були, особливо ті, хто вивчав математику. Деякі з них використовували його, щоб пройти через обчислення в коледжі, тоді як деякі з них все ще використовували його на своїх роботах як інженери або кількісні аналітики. Піднесення Вольфрама Альфа повністю перейшло мою гуманітарно-орієнтовану голову, як і для мільйонів умів, вона стала повсюдною. Звернувшись до техніки для відповідей, вони сказали, що це нормально. У той же час, всі чітко давали зрозуміти, що вони не хочуть, щоб їхнє використання Вольфрам | Альфа було оприлюднено.

Хоча «Вольфрам» Альфа був розроблений як освітній актив - спосіб вивчити рівняння зсередини, - наукові кола втратили над тим, як реагувати. Те, що деякі називають обманом, інші сповістили як про масовий крок уперед, як ми вчимося, що ми навчаємо, і яку освіту навіть добре. Кажуть, що Вольфрам | Альфа - це майбутнє. Не дивно, що його творець погоджується.

Стівен Вольфрам, розум, що стоїть за Вольфрам | Альфа, не може провести тривалий поділ і не вивчив свої таблиці часу, поки він не потрапив до 40. Справді, натхнення для Wolfram | Alpha, яке він випустив у 2009 році, розпочалося з власної вольфрама. бореться як студент математики. Зростаючий, одержимість Вольфрама була фізикою. До 12 років він написав словник з фізики, на початку свого підліткового віку він зібрав три (ще не опубліковані) книги, а до 15 він публікував наукові праці.

Незважаючи на свої наукові здібності, математика була постійним каменем спотикання. Він міг придумати поняття, але виконання розрахунків було важким. Його рішенням було отримати руки на комп'ютері. Програмуючи його для розв'язання рівнянь і знаходження моделей у даних, він може залишити математику машині і зосередити свій мозок на науці. Це спрацювало. У 1981 році Вольфрам став наймолодшою ​​людиною, яка коли-небудь отримувала стипендію Макартура. Йому було всього 21 рік.

Але інструмент, який допоміг Вольфрам побудувати свою репутацію з фізикою, зрештою витягнув його з науки. Вольфрам став одержимий складними системами і способи їх використання для вивчення комп'ютерів. Через п'ять років після отримання стипендії MacArthur, Wolfram почав розробляти Mathematica, а в 1988 році Wolfram Research оголосив про випуск свого флагманського продукту.

Вольфрам ніколи не планував для свого інструменту стати високоякісним CliffsNotes, але він також не надто стурбований цим. «Механічна математика, - стверджує Вольфрам, - це дуже низький рівень точного мислення». обчислювальне мислення - щось, що він описує, як «намагається сформулювати свої думки, щоб ви могли пояснити їх досить розумним комп'ютером». По суті, знання алгебри в сучасному технологічно насиченому світі не дасть вам далеко, але знати, як попросити комп'ютер зробити вашу алгебру буде. Якщо студенти роблять цей зсув, у його розумі, вони тільки попереду кривої.

Алан Джойс, директор з розробки контенту для Wolfram Alpha, каже, що обман - це абсолютно неправильний погляд на те, що ми робимо. Але персонал розуміє, що може зробити вчителів незручним. Історично, освіта повинна була підкреслити обчислення рук, говорить Джон Діксон, менеджер програми в Wolfram Research. Це тому, що не було техніки, щоб потрапити назад і, коли технологія почала з'являтися, це не було надійним. Тільки нещодавно комп'ютери можуть автоматично і точно розрахувати речі, а для того, щоб навчальні програми і вчителі, які обіцяють їм, знадобиться деякий час, щоб наздогнати. Вольфрам досліджень, Dixon каже, хоче займатися з вчителями, як Гарсія, які розчаровані інструментом, щоб допомогти їм зрозуміти, як він може допомогти своїм студентам.

Дійсно, люди, які спрямовують розвиток інструменту, розглядають його як навчальний еквалайзер, який може дати учням, у яких немає домашніх помічників домашніх завдань - як вихователі або високоосвічені і доступні батьки - доступ до того, що є особистим наставником. Вона також має величезний потенціал у класі. Кнопка "Показувати кроки", яка відкриває шлях до відповіді, дозволяє вчителям розбивати компоненти проблеми, а не заважати механіці. "Генератор проблем" може витягувати з реальних наборів даних для створення відповідних прикладів. "Коли ви починаєте показувати педагогам потенціал", говорить Діксон, "ви можете побачити точки, де їхні освітлюють очі".

Для кожного вчителя, який перейшов у табір Діксона, існує безліч студентів, які були там деякий час. Олександр Фейнер, прагнучий інженер і першокурсник школи, сказав мені, що Вольфрам Альфа - це навчальна допомога, а не спосіб уникнути роботи - те, про що наполягає Діксон, є нормою, коли мова йде про використання студентів поза класом.

Тим не менш, переважаюча думка, що Вольфрам | Альфа є формою обману, не здається розсіюється. Багато чого з цього приходить до того, що домашнє завдання. Якщо метою домашнього завдання є підвищення розуміння концепцій, представлених у класі, Джойс твердо твердить, що вчителі повинні розглядати Вольфрам | Альфа як актив. Це не те, що Вольфрам Альфа допоміг студентам «пройти через клас математики, виконуючи для них домашнє завдання», - каже він, - але в першу чергу ми допомогли їм зрозуміти, що вони роблять. Діксон вважає, що Вольфрам | Альфа може створити впевненість у студентах, які не бачать себе в математичних розумах. Домашнє завдання насправді не про навчання, щоб зробити розрахунок, а про навчання, щоб знайти і зрозуміти відповідь, незалежно від того, як розрахунок виконується.

Це маршрут, по якому проходить освіта. Давним-давно освіта полягала в тому, щоб упакувати якомога більше інформації в людський мозок. Інформація була обмеженою і дорогою, і найрозумніші люди були фактично найглибшими і найбільш організованими картотеками. Сьогодні це навпаки: «Поняття освіти як передача інформації від експертів до новачків і прохання новачків повторювати цю інформацію, викликати її на командування як доказ того, що вони дізналися про неї, - повністю відключено від реальності 2017 року , - говорить Девід Гельфанд, професор астрономії Колумбійського університету.

Технологія нікуди не йде: як копіювання з задньої частини книги або розбиття проблем, встановлених серед друзів, студенти не можуть перестати використовувати Wolfram | Alpha тільки тому, що вчитель говорить так. Навіть Гарсія може побачити майбутнє, в яке входить Вольфрам Альфа. «Я думаю, що в ідеальному світі вчителі, включаючи мене, повинні краще працювати над впровадженням технології… і знайти способи її використання продуктивними способами», - каже вона. .

Так само, як робототехніка трансформувала виробництво, інструменти, такі як Wolfram | Alpha, змушують нас переосмислити освітню систему, закликаючи її піднятися до нового технологічного стандарту. Або ми переформуємо наші школи, щоб прийняти такі інструменти, як Вольфрам Альфа, або ми ризикуємо стати живими артефактами в швидко прогресуючому світі.