Intelligenter Lernzirkel (wörtlich: lernendes Zyklotron)

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Dengel; Professor Dr. Jochen Kuhn
• Fachliche Zuordnung: Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442581111

Ziel dieses Projekts ist es, die menschliche Intelligenz durch künstliche Intelligenz zu ergänzen und zu verstärken. Insbesondere wird die Entwicklung des intelligenten Lernzirkels (im Antrag: Learning Cyclotron - LeCycl) angestrebt, einem Framework, das Lernprozesse überwacht und steuert. In diesem Rahmen erwerben die Lernenden Wissen in den folgenden drei Schritten: Wahrnehmen (z.B. Lesen eines Lehrbuchs), Beherrschen (z.B. Lösen einer Übung) und Transfer (z.B. Erklären an andere Lernende). Das Verhalten der Lernenden wird in jedem Schritt mit Sensoren erfasst. Aus den Sensorsignalen schätzen wir mittels Methoden der Künstlichen Intelligenz kognitive und affektive Zustände, einschließlich Aufmerksamkeit, Interesse, Konzentration, mentale Arbeitsbelastung und Selbstvertrauen. Die geschätzten Zustände werden verwendet, um auszuwählen, wie die Lernenden angeregt werden sollen. Genauso wie ein Zyklotron geladene Teilchen durch ein Magnetfeld beschleunigt, zirkuliert LeCycl das Wissen zwischen den Lernenden.Wir involvieren Geisteswissenschaften (ESL: Englisch als Zweitsprache) und Naturwissenschaften (Physik) als Lerninhalte. Nach der Entwicklung von Funktionen für die Fächer in jedem Land (Japan: geschriebenes Englisch, Frankreich: gesprochenes Englisch, Deutschland: Physik) integrieren wir sie in ein System. Wissenschaftliche Ziele für die Entwicklung und Integration sind die Untersuchung (1), wie Sensoren den Wissensfluss von der Wahrnehmung bis zum Transfer verfolgen können, (2) welche Art von Anstößen zur Weitergabe von Wissen angewendet werden können und (3) ob die Abtast- und Anstoßmethoden zwischen verschiedenen Ländern und Lernenden übertragen werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Japan
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency; Japan Science and Technology Agency; JST
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Laurence Devillers; Professor Dr. Koichi Kise