Het mogelijk maken van op bewijs gebaseerde besluitvorming in het onderwijs met behulp van agentische AI

De wereld kampt met een fundamentele leercrisis. Vandaag de dag gaan 251 miljoen kinderen wereldwijd niet naar school en kan bijna 70% van de 10-jarigen in lage- en middeninkomenslanden geen basisteksten lezen of begrijpen. Het aanpakken van deze kloof in fundamenteel leren is essentieel voor het behalen van Sustainable Development Goal 4 van de Verenigde Naties om inclusief en gelijkwaardig onderwijs te garanderen en levenslange leermogelijkheden voor iedereen te bevorderen.

Om deze uitdaging aan te gaan, is Capgemini een partnerschap aangegaan met UNESCO en onze voortdurende samenwerking met AWS om een ​​oplossing te ontwikkelen op basis van Generative AI die grootschalige leerbeoordelingsgegevens kan analyseren, wat rijke inzichten biedt, maar vaak te weinig wordt gebruikt, met name in landen met lage en middeninkomens vanwege hun beperkingen in tijd, expertise, financiën en infrastructuur. De samenwerking tussen UNESCO en Capgemini heeft het potentieel om landen in staat te stellen de rijkdom aan leerbeoordelingsgegevens te interpreteren, wat op bewijs gebaseerde beslissingen mogelijk maakt die leerresultaten verbeteren, in dit geval de leesvaardigheden van kinderen.   

Innovatie stimuleren met concurrentie

Dit project paste perfect bij Capgemini’s Global Data Science Challenge (GDSC). Door het ontwikkelingsproces te crowdsourcen, brachten de deelnemers een enorme verscheidenheid aan achtergronden en expertises mee, terwijl ze innovatie aandreven met de kracht van concurrentie. Deze aanpak had eerder zijn waarde bewezen met succesvolle pogingen om AI toe te passen voor het beschermen van biodiversiteit en het bestuderen van oceanische omgevingen.

“Elk jaar zijn we enthousiast om onze gezamenlijke ervaring in te zetten voor een essentiële uitdaging”, zegt Niraj Parihar, CEO van I&D, Capgemini. “Door ons te richten op onderwijs, zagen we het potentieel van Gen AI om data te verwerken en leiders over de hele wereld te helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen als het gaat om onderwijsbeleid.”

In de zevende Global Data Science Challenge (GDSC) kregen deelnemers de opdracht om een ​​expert in AI-onderwijsbeleid te bouwen die in staat is om de PIRLS 2021-dataset, een van ‘s werelds meest uitgebreide onderzoeken naar leesvaardigheid bij kinderen, te analyseren en inzichten te verschaffen. Bijna 1.500 deelnemers deden mee aan de challenge en ontwikkelden AI-systemen die op intelligente wijze complexe vragen over onderwijstrends, prestaties van studenten en lespraktijken konden beantwoorden.

Door geavanceerde grote taalmodellen en agentische systemen te benutten, creëerden de teams oplossingen die gegevens van 400.000 studenten in 57 landen konden verwerken en interpreteren om geavanceerde educatieve inzichten toegankelijk te maken voor beleidsmakers, docenten en onderzoekers. De winnende oplossingen toonden aan dat ze datagestuurde antwoorden konden geven over alles, van de impact van COVID-19 op leesgewoonten tot de leesgewoonten en prestaties van ^{vierdeklassers} , en ondersteunden uiteindelijk de missie van UNESCO om inclusief en gelijkwaardig kwaliteitsonderwijs voor iedereen te garanderen.

Bij Capgemini gebruikten teams AWS-technologie, waaronder Amazon Bedrock en SageMaker, om de mogelijkheden te verkennen. Terwijl ze leerden de nieuwste technologie te gebruiken, werkten teams samen en concurreerden ze met elkaar om hun modellen te ontwikkelen, trainen en testen.

 “UNESCO gelooft dat AI, en met name generatieve AI, als deze wordt ontwikkeld en ingezet met een sterke ethische basis en een mensgerichte aanpak, een krachtig instrument kan zijn om beleidsmakers, schoolleiders en docenten te ondersteunen bij het bieden van gerichte assistentie aan leerlingen”, aldus Borhene Chakroun, directeur van beleid en systemen voor levenslang leren bij UNESCO.

Doorbraken in AI voor onderwijsbeleid en -praktijk

Aan het einde van de GDSC selecteerde een panel bestaande uit vertegenwoordigers van UNESCO, AWS en Capgemini een winnend team na een grondige vergelijking van talrijke modellen ten opzichte van de gestelde doelen. De gekozen agentische AI-oplossing laat zien hoe je grote datasets kunt bevragen en begrijpen, deze informatie kunt combineren met andere geverifieerde databronnen en het resultaat zowel visueel als tekstueel kunt uitleggen.

“De onderwijs- en leerervaring zijn absoluut essentieel voor de toekomst van onze planeet en voor wereldwijde vrede”, legt Mike Miller, Senior Principal Product Lead, Generative AI, AWS, uit. “Tijdens de competitie hebben we gezien hoe generatieve AI kan helpen om onderwijs effectiever te maken over de hele wereld en onze wereldwijde gemeenschap in staat kan stellen zich in te zetten voor duurzamere ontwikkeling.”

Het winnende team, insAIghtED, ontwikkelde een innovatieve oplossing gericht op het verbeteren van educatieve inzichten met behulp van geavanceerde AI-agenten. Hun model maakt gebruik van de PIRLS 2021-database, die gestructureerde, op steekproeven gebaseerde gegevens biedt over leesvaardigheden onder vierdeklassers over de hele wereld.

Echter, omdat ze de beperkingen van het uitsluitend vertrouwen op deze dataset onderkenden, breidde het team hun model uit om extra databronnen op te nemen, zoals BBP, levensverwachting, bevolkingsstatistieken en zelfs YouTube-content. Dit multi-agent AI-systeem is ontworpen om genuanceerde inzichten te bieden aan docenten en beleidsmakers, met korte antwoorden, datavisualisaties, uitgebreide uitleg en zelfs een leuk gedeelte om gebruikers te betrekken. 

De architectuur van de oplossing omvat een lead data-analist, data-engineer, chart-preparateur en datawetenschapper, die elk bijdragen aan verschillende aspecten van de functionaliteit van het model. Het systeem is in staat om databases te bevragen, gegevens te aggregeren, internetzoekopdrachten uit te voeren en uitgewerkte antwoorden voor te bereiden. Door verschillende gegevensbronnen te integreren en gebruik te maken van geavanceerde AI-frameworks zoals Langchain en crewAI, levert het insAIghtED-model impactvolle, realistische inzichten die verder gaan dan de cijfers, en die helpen bij het aanpakken van complexe educatieve uitdagingen en trends. 

“We zijn ongelooflijk trots om deel uit te maken van dit project. De GDSC is altijd een opwindende kans, en deze keer was dat niet anders”, zegt Niraj Parihar. “De samenwerking tussen onszelf, UNESCO en AWS heeft het positieve potentieel van Gen AI laten zien en een stap gezet in de vooruitgang van een meer datagestuurde besluitvorming in het onderwijs.”

Deze Generative AI-oplossing kan data-gebaseerde inzichten nu al voor iedereen toegankelijk maken, en biedt begeleiding die voorheen alleen beschikbaar was voor experts. Deze democratisering van data en wat het onthult, heeft de capaciteit om actie over de hele wereld te sturen, omdat beleidsmakers direct toegang hebben tot inzichten en bewijsmateriaal waarmee ze weloverwogen beslissingen kunnen nemen over onderwijs.

Bovendien zetten UNESCO en Capgemini zich in om leerresultaten wereldwijd te verbeteren door de oplossing onder een open-sourcelicentie uit te brengen. Dit zal wereldwijde aanpassing en gebruik mogelijk maken, wat bijdraagt ​​aan een gedeeld publiek goed.