Zhou Yi était nul en maths, tellement nul que s’il continuait de la sorte il pouvait ne pas entrer dans une bonne école supérieure. Ensuite, une entreprise appelée Squirrel AI est venue dans son collège de Hangzhou, en Chine, promettant un tutorat personnalisé. Il avait déjà essayé des services de tutorat auparavant, mais celui-ci était différent : au lieu d'un enseignant humain, un algorithme d'intelligence artificielle organiserait ses leçons. L’adolescent de 13 ans a décidé d'essayer. À la fin du trimestre, ses résultats au test étaient passés de 50% à 62,5%. Deux ans plus tard, il a obtenu 85% à son examen final.« J'avais l'habitude de penser que les mathématiques étaient terrifiantes. Mais grâce au tutorat, j’ai réalisé que ce n’était vraiment pas si difficile. Cela m'a aidé à faire le premier pas dans une voie différente », a-t-il déclaré.
Ces dernières années, l’investissement de la Chine dans l’enseignement et l’apprentissage reposant sur l’IA a explosé. Des dizaines de millions d’étudiants utilisent une forme d’intelligence artificielle pour apprendre, que ce soit par le biais de programmes de tutorat extrascolaires comme Squirrel, de plateformes d’apprentissage numériques comme 17ZuoYe ou même des caméras boostées à l’IA déployée dans les salle de classe.
Zhou Yi prend un cours de maths avec Squirrel AI.
La Silicon Valley est également vivement intéressée. Dans un rapport publié en mars, l'Initiative Chan-Zuckerberg et la Fondation Bill et Melinda Gates ont identifié l'IA comme un outil éducatif digne d'un investissement. Squirrel a également ouvert un laboratoire commun avec l’Université Carnegie Mellon cette année pour étudier l’apprentissage personnalisé à grande échelle, puis l’exporter à l’échelle mondiale.
Mais les experts s'inquiètent de la direction prise par cette ruée vers l'IA dans l'éducation. Au mieux, disent-ils, l'IA peut aider les enseignants à promouvoir les intérêts et les forces de leurs élèves. Dans le pire des cas, cela pourrait renforcer davantage la tendance mondiale en faveur d'un apprentissage et de tests normalisés, laissant la génération suivante mal préparée pour s'adapter à un monde du travail en rapide mutation.
En tant que l’une des plus grandes entreprises d’enseignement de l’IA en Chine, Squirrel offre une fenêtre sur la façon dont les expériences de la Chine pourraient façonner le reste du monde.
Dans le centre d'apprentissage auquel participe Zhou, l'un des premiers que Squirrel ait ouvert, le véhicule d'instruction est l'ordinateur portable. Les élèves et les enseignants regardent attentivement les écrans. Dans une pièce, certains étudiants portent des casques, plongés dans une session de tutorat en anglais. Dans une autre, d’autres suivent des cours de mathématiques distincts. Ils résolvent les problèmes de pratique sur des morceaux de papier avant de soumettre leurs réponses en ligne. Dans chaque salle, un enseignant surveille les élèves via un tableau de bord en temps réel.
Les catalyseurs de cette situation
Trois facteurs ont alimenté le boom de l’éducation de la Chine en matière d’IA. Le premier concerne les allégements fiscaux et autres incitations destinées aux entreprises d’IA qui améliorent tout, de l’apprentissage des élèves à la formation des enseignants en passant par la gestion des écoles. Pour les sociétés de capital-risque, cela signifie que de telles entreprises constituent de bons investissements. Selon une estimation, la Chine a ouvert la voie en investissant plus d'un milliard de dollars dans le monde l'an dernier dans l'éducation s’appuyant sur l'IA.
Ensuite, la concurrence universitaire en Chine est féroce. Dix millions d'élèves par an passent le concours national d'entrée d'éducation supérieur, généralement abrégé en Gaokao (il s’agit d’un concours de deux ou trois jours qui sert de barrière et d'examen d'entrée pour les études dans l'enseignement supérieur en Chine). Votre score détermine si et où vous pouvez étudier pour obtenir un diplôme. Il est considéré comme le facteur déterminant du succès pour le reste de votre vie. Les parents paient volontairement pour le tutorat ou toute autre chose qui aide leurs enfants à progresser.
Enfin, les entrepreneurs chinois disposent d'une masse de données pour former et affiner leurs algorithmes. La population est vaste, l'opinion des gens sur la confidentialité des données est beaucoup plus laxiste qu'en Occident (surtout s'ils peuvent obtenir des avantages convoités, tels que des performances académiques en retour), et les parents croient fermement au potentiel de la technologie, ayant vu à quel point elle a transformé le pays en quelques décennies seulement.
Siège de Squirrel AI
Des statistiques impressionnantes
Squirrel s’efforce d’aider les élèves à obtenir de meilleurs résultats aux tests annuels normalisés. Il a également conçu son système pour capturer toujours plus de données, ce qui a rendu possibles toutes sortes d’expériences de personnalisation et de prédiction. Il commercialise fortement ses capacités techniques par le biais de publications universitaires, de collaborations internationales et de récompenses, ce qui en fait un enfant chéri du gouvernement local de Shanghai.
Cette stratégie a conduit à une croissance ahurissante. Au cours des cinq années qui ont suivi sa création, la société a ouvert 2 000 centres d’apprentissage dans 200 villes et enregistré plus d’un million d’élèves, soit l’équivalent du système scolaire public de la ville de New York. Elle prévoit d'étendre son activité à 2 000 autres centres dans le pays d'ici un an. À ce jour, la société a également réuni plus de 180 millions de dollars de financement. À la fin de l’année dernière, le groupe a acquis le statut de licorne, dépassant le milliard de dollars en valorisation.
Comment fonctionne le programme de Squirrel ?
Squirrel n’est pas la première entreprise à poursuivre le concept de tuteur IA. Les premiers efforts pour « répliquer » les enseignants remontent aux années 1970, lorsque les ordinateurs ont commencé à être utilisés dans l’éducation. Ensuite, entre 1982 et 1984, plusieurs études menées aux États-Unis ont montré que les étudiants bénéficiant d’un tutorat individuel en classe obtenaient de bien meilleurs résultats que ceux qui n’en avaient pas. Cela a déclenché une nouvelle vague d'efforts pour recréer ce type d'attention individuelle dans une machine. Il en est résulté des systèmes d'apprentissage adaptatifs, que l'on peut désormais trouver partout, des jardins d'enfants aux centres de formation sur le lieu de travail.
Derek Li, fondateur de Squirrel AI
L'innovation de Squirrel réside dans sa granularité et son ampleur. Pour chaque cours proposé, son équipe d'ingénieurs travaille avec un groupe de maîtres et enseignants afin de subdiviser le sujet en morceaux conceptuels les plus petits possibles. Les mathématiques au collège, par exemple, sont divisées en plus de 10 000 éléments atomiques, ou « points de connaissance », tels que les nombres rationnels, les propriétés d'un triangle et le théorème de Pythagore. L’objectif est de diagnostiquer les écarts de compréhension d’un élève le plus précisément possible. En comparaison, un manuel peut diviser le même sujet en 3 000 points; ALEKS, une plateforme d’apprentissage adaptatif développée par la société américaine McGraw-Hill, qui a inspiré Squirrel, la divise en environ 1 000.
Une fois les points de connaissance définis, ils sont associés à des conférences vidéo, des notes, des exemples concrets et des problèmes de pratique. Leurs relations (comment elles se construisent et se chevauchent) sont codées dans un « graphe de connaissances », également basé sur l’expérience des maîtres enseignants.
Un élève commence un programme d’études avec un court test de diagnostic pour évaluer dans quelle mesure il comprend les concepts clés. S’il répond correctement à une question assez rapidement, le système supposera qu'il connaît des concepts connexes et passera à autre chose. En 10 questions, le système obtient un aperçu global du niveau de l’élève et il peut alors s’en servir pour élaborer un programme. Pendant ses études, le système met à jour son modèle de compréhension et ajuste le programme en conséquence. Au fur et à mesure que de plus en plus d’élèves utilisent le système, il identifie les liens non réalisés auparavant entre les concepts. Les algorithmes d’apprentissage automatique mettent ensuite à jour les relations dans le graphe de connaissances pour prendre en compte ces nouvelles connexions. Même si ALEKS en fait une partie, Squirrel affirme que ses optimisations d’apprentissage automatique sont plus limitées, ce qui, en théorie, la rend moins efficace.
Squirrel a offert une validation de son système. En octobre 2017, par exemple, une étude autofinancée de quatre jours menée auprès de 78 collégiens a révélé que le système était meilleur en moyenne pour mieux relever les résultats des tests de mathématiques que des enseignants expérimentés qui enseignaient à une douzaine d'enfants dans une salle de classe traditionnelle.
Source : MIT
Et vous ?
Véritable prouesse technique ou marketing mensonger ? Des initiatives comme Squirrel AI sont-elles susceptibles de modifier la façon de réviser ses leçons ? L'IA, un répétiteur plus efficace qu'un enseignant humain ? Les bons résultats avancés par l'entreprise peuvent-ils être attribués en partie au fait qu'elle peut piocher dans une vaste quantité de données sans barrière de la trempe du RGPD ? Dans ce cas l'Europe pourrait-elle accuser un grand retard sur le domaine ? Seriez-vous d'accord pour sacrifier une partie de votre vie privée si cela est une garantie de réussite dans un examen ? Avez-vous déjà appris (une matière, un sujet, etc.) via un programme informatique ?Voir aussi :
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