Sistemas inteligentes en educación

Por Gerardo Rossel. (*)

Los aspectos dominantes que enfrentan los líderes de los colegios y universidades de hoy son ¿que aspectos cambiar y que tan rápido pueden cambiarse?

El crecimiento del acceso a las nuevas tecnologías (Uruguay es uno de los países con mayor porcentaje de internautas en América Latina, aproximadamente el 18% de la población) brinda nuevas posibilidades para la educación, tanto para la educación a distancia como para el soporte a la educación presencial.
Un campo de enorme desarrollo en la investigación científica es la aplicación de la inteligencia computacional en la educación. Se trata básicamente de la construcción de sistemas de enseñanza asistida por computador que exhiban características ''inteligentes''.
Siguiendo al Prof. James C Taylor de la Universidad de Southern, respecto a la evolución de la enseñanza a distancia, podemos distinguir cinco generaciones:

Primera generación: por correspondencia
Segunda generación: enseñanza multimedia (video, sonido, texto)
Tercera generación: tele-aprendizaje
Cuarta generación: aprendizaje flexible
Quinta generación: aprendizaje flexible inteligente

Actualmente son pocos los desarrollos de quinta generación, concentrándose la mayoría en ambientes de segunda, tercera y en el mejor de los casos cuarta generación.
Aún no se comprende cabalmente la importancia de este modelo de enseñanza para mejorar y facilitar el acceso a la educación, no sólo a habitantes de zonas lejanas de los centros educativos, sino, como medio idóneo para formación continua de los profesionales y graduados. Sólo si se logra generar sistemas y propuestas educativas ubicadas en la cuarta, y mejor aún, la quinta generación es posible aumentar en forma masiva y económica la capacitación de los ciudadanos de diversos extractos y niveles educativos. Esto, en momentos donde se debate el futuro de la educación, es esencial para el desarrollo de un país productivo. No solamente la capacitación clásica sino la posibilidad de preparar a dirigentes de pequeñas y medianas empresas, funcionarios municipales de todo el país, docentes, etc. La difusión de los avances científicos también tiene lugar aquí, ayudando en la formación de los maestros de escuela.
Para ejemplificar brevemente de que se habla podemos describir los sistemas tutoriales inteligentes (STI). Los STI tienen implícito un modelo pedagógico que es el que orienta las actividades del sistema en su interrelación con los alumnos. Este tipo de sistemas se adapta al ritmo y forma de aprendizaje del alumno respetando el modelo pedagógico. Las arquitecturas típicas de estos sistemas se componen de cuatro módulos:

Módulo del alumno: este módulo mantiene el estado cognitivo del alumno y su perfil, registrando la evolución del mismo a través del proceso de aprendizaje.

Módulo pedagógico: cumple la función de sistema experto, es el que debe soportar le representación de los procesos de evaluación, enseñanza-aprendizaje, etc. Es el que pude guiar al módulo didáctico.

Módulo didáctico: este es el módulo que tiene el rol del tutor propiamente dicho. Es el que lleva a la práctica los objetivos del módulo pedagógico. Controla la secuenciación de los contenidos y administra al módulo de interfaz.

Módulo de interfaz inteligente: Este módulo es el encargado de la comunicación con el alumno mediante los mecanismos multimediales que sean necesarios.

Por supuesto que existe una serie muy grande de tecnologías para la implementación de estos STI y de aspectos parciales de los mismos para el acompañamiento de tareas educativas. A estos se suma la necesidad de contar con herramientas que faciliten la administración, la evaluación y el seguimiento por parte de los docentes responsables.
Claramente este ámbito de investigación es un campo multidisciplinario donde confluyen investigadores de psicología, pedagogía, inteligencia artificial, ciencias de la computación, ciencias cognitivas, etc.

Por ejemplo, los científicos de la computación trabajamos en ingeniería de software, agentes inteligentes, representación del conocimiento, etc. Como resultado, varias arquitecturas multi-agentes han sido propuestas para la implementación de los módulos mencionados. La investigación en el desarrollo de agentes pedagógicos (que son agentes de software que actúan en el contexto de entornos de enseñanza interactivos, soportando el aprendizaje) es uno de los campos fronteras de la investigación actual.
A partir de la investigación en los sistemas tutoriales inteligentes, en los sistemas hipermediales adaptativos y en la tecnología de agentes, se consiguen los sistemas adaptativos inteligentes para Web que ubicamos en la quinta generación de la enseñanza a distancia.

De todas maneras, y a pesar de los avances, no hay aún desde las diversas disciplinas, una mirada unificadora más completa. Es necesario crear ámbitos para que los diversos grupos puedan reunirse, intercambiar ideas y potenciarse mutuamente. Se trata de pasar de iniciativas individuales a la planificación sistemática e integrada de este tipo de modelos educativos.

Un aspecto a tomar en cuenta es el referido a los costos. En las primeras generaciones de enseñanza a distancia, los costos variables tienden a variar de acuerdo con las fluctuaciones en el volumen de la actividad. En contraste, la educación a distancia de quinta generación tiene el potencial para reducir los costos variables .

Desde este año (2006), en Argentina, se realiza un congreso anual denominado Tecnología en Educación y Educación en Tecnología (TE & ET). En dicho congreso se publican trabajos, sometidos a referato, de investigadores de diversas ramas. En las convocatorias se explicitan los objetivos del mismo: '' TE & ET es una iniciativa destinada a disponer de un foro idóneo para la presentación de investigaciones y desarrollos que relacionen Tecnología y Educación, constituyendo un lugar de encuentro para la comunicación de resultados específicos, el análisis de proyectos colaborativos en el área, la discusión de enfoques de I/D en el tema y los mecanismos de transferencia de estos conocimientos a la comunidad.''

A estas alturas es importante crear un ámbito de ese estilo en Uruguay para tratar nuestras necesidades específicas. El tema requiere de un ambiente donde se potencie la investigación y la transferencia. No sólo participar en los eventos de países vecinos, sino organizar un encuentro de investigadores uruguayos tanto del país como radicados en el extranjero. Esto debería ser de interés nacional porque las herramientas tecnológicas y la educación en tecnología pueden ayudarnos a dar un salto cualitativo. Contamos con el material humano.

(*) Ingeniero de software, docente e investigador. Sus áreas de interés son la ingeniería de software, inteligencia computacional y epistemología de la informática. Argentina.