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Machine learning para el sector educativo: algoritmos, ventajas y predicciones

Educación

Machine learning

Dmitry Nazarevich

CTO

Fecha: 08 dic 2022

Actualiz.: 08 dic 2022

Machine learning parece ser otra palabra de moda en el desarrollo de software a primera vista.Pero si nos fijamos en las estadísticas y predicciones, parece que utilizar el ML y la IA en nuestra vida diaria será el único futuro que podamos tener. Según Investigación de Grand View, el tamaño del mercado de la inteligencia artificial en la educación se valoró en unos 1.800 millones de dólares estadounidenses en 2021 y se espera que aumente a una tasa de crecimiento anual compuesto de 36% de 2022 a 2030.Aunque parezca un poco demasiado ambicioso, es bastante probable que las cifras sean reales porque la difusión de productos basados en ML e IA y su eficiencia ya ha mostrado cierto impacto en el mercado y en las empresas existentes. La mayoría de plataformas educativas modernas implementan soluciones de machine learning de una u otra forma para mejorar la experiencia del cliente y aumentar los ingresos al mismo tiempo, por no hablar del edutainment o el puro entretenimiento.

Ventajas de machine learning para EdTech

EdTech se refiere a la educación online, que experimentó un auge en 2019 como resultado de la pandemia del COVID-19. En general, esto es cierto porque EdTech utiliza software y hardware informáticos para aumentar la teoría y la práctica educativas tradicionales en el proceso de aprendizaje.

Implantar machine learning y AI era sólo cuestión de tiempo. Pero, ¿cómo ayuda a estudiantes y tutores?

Análisis automatizado de textos

El análisis automatizado de textos permite a los tutores dar a sus alumnos retroalimentación de forma rápida y más precisa. Como estudian varios investigadores, mediante el uso de algoritmos de machine learning supervisado, las organizaciones educativas pueden crear sistemas capaces de extraer la parte informativa de los textos de los alumnos, analizarlos y proporcionarles información sobre sus conocimientos.Estas soluciones no sólo pueden aumentar la eficacia del aprendizaje al dar respuestas más precisas y oportunas, sino también eliminar cualquier malentendido o conflicto entre tutores y alumnos al excluir cualquier posibilidad de actitudes sesgadas.

Aprendizaje personalizado y adaptativo

Estas soluciones aportan más versatilidad al proceso de aprendizaje, lo que puede afectar a la eficacia general del proceso educativo.

Al utilizar herramientas de aprendizaje personalizado y adaptativo, los tutores y los alumnos pueden adaptarse a las necesidades de cada uno ajustando los materiales de aprendizaje, el horario y el ritmo. Los alumnos pueden elegir las asignaturas que realmente les interesan, mientras que los tutores pueden crear experiencias de aprendizaje más personalizadas y eficaces.

Aumentar la eficacia

Además, la automatización de los procesos administrativos con herramientas de ML puede aumentar drásticamente la eficiencia de la educación. Los algoritmos pueden hacer casi cualquier cosa, desde el trabajo rutinario manual hasta el seguimiento de la asistencia o el envío automático de deberes y clases a los dispositivos de los alumnos. Con todos los recursos ahorrados, los educadores pueden dedicar más tiempo a las consultas personales o crear tareas más complejas y centradas en la práctica para los alumnos.

Análisis del aprendizaje

La analítica del aprendizaje es también una gran herramienta para proporcionar más información tanto a los estudiantes como a los tutores. Al investigar el entorno y el progreso de un individuo, un analista puede ver los puntos fuertes y débiles de uno y sacarlos a relucir, lo que debería dar lugar a ajustar el proceso educativo a las condiciones actuales y aumentar la eficiencia del estudio.

Análisis predictivo

Con esta herramienta, los tutores pueden ayudar a sus alumnos a señalar sus puntos fuertes y débiles. Por ejemplo, estos marcos pueden predecir ciertos éxitos en el aprendizaje de una asignatura y fallos en otra. Como resultado, los alumnos podrán distribuir sus esfuerzos de forma mucho más eficiente durante el proceso de aprendizaje y, en general, la educación será de mayor calidad.

Evaluación de las evaluaciones

Utilizando las tecnologías mencionadas, las herramientas de machine learning y AI también pueden mejorar el proceso de evaluación. Por ejemplo, se pueden automatizar y aleatorizar varios tipos de exámenes sin perder precisión en la evaluación. Asimismo, se puede utilizar una combinación de herramientas de análisis de texto y analítica del aprendizaje para mostrar el rendimiento de los estudiantes durante los exámenes escritos y cómo su entorno afectó a sus resultados.

Principales tecnologías utilizadas en el desarrollo de EdTech

Python

Python es uno de los lenguajes de programación más populares para crear y configurar aplicaciones de ML e IA. Permite a los desarrolladores crear y desplegar este tipo de soluciones de forma rápida y rentable..

Java

Java es un lenguaje multiplataforma, lo que lo hace ideal para servidores web de plataformas educativas. Dado el gran número de bibliotecas para el aprendizaje automático, Java puede utilizarse no sólo para el servidor web de plataformas educativas, sino también para construir un sistema que ayude a elegir el curso de formación adecuado (a modo de ejemplo). Los servidores Java mantienen bien la carga, por lo que son una buena herramienta para crear conferencias en streaming, cursos y aprendizaje en línea.

Node.js

Si se compara con Python, Node.js puede ganar si un producto necesita un back-end más rápido. Además, este lenguaje de programación cuenta con un gran número de librerías que permiten desplegar soluciones complejas con algoritmos de aprendizaje automático integrados..

Google Cloud ML

Google Cloud es una gran opción para una solución rentable que debe ser rápida y fácil de reescalar. No necesitará ninguna capacidad de hardware y seguirá siendo totalmente funcional. Su Vertex AI tiene capacidades integradas para desplegar rápidamente y mantener fácilmente literalmente cualquier cosa en términos de ML en la nube.

API de visión por ordenador

La API de visión por ordenador de Microsoft Azure puede mejorar el aprendizaje proporcionando herramientas para analizar datos visuales como imágenes y vídeos. Los modelos de ML entrenados con visión por computador pueden realizar una gama más amplia de tareas en diversos campos.

AWS

Amazon proporciona a los desarrolladores de software una serie de herramientas de machine learning y data analysis. Las más conocidas son AWS Sagemaker y AWS Lex.

AWS Sagemaker es una práctica herramienta para desarrollar, implementar y administrar aplicaciones de machine learning y data analysis.

Con AWS Lex, los desarrolladores pueden crear cualquier extensión basada en el diálogo para el sistema de aprendizaje actual, desde chatbots hasta asistentes virtuales operados por voz. Se trata de una potente herramienta para crear herramientas de autoaprendizaje más inmersivas y eficaces.

Machine learning en la educación: casos de éxito

Como ya se ha dicho, las soluciones basadas en ML e IA ya han invadido nuestras vidas y no van a cambiar. El sistema de recomendaciones de Netflix no es lo único que está pasando, ni tampoco los subtítulos en directo de Google. Este tipo de soluciones ya están ayudando a la gente a aprender.

Grammarly

Grammarly es un asistente de escritura en línea que puede ayudarle a escribir textos más claros, precisos y atractivos.

Está considerada la mejor aplicación de corrección gramatical por el momento y cuenta con millones de usuarios en todo el mundo.

SchooLinks

SchooLinks es una plataforma de preparación universitaria y profesional que ayuda a los tutores escolares a preparar a los alumnos para la vida futura real. Combina herramientas metodológicas tradicionales con experiencias totalmente nuevas para los alumnos y una organización y mantenimiento más sencillos para los tutores.

Quizlet

Quizlet es una empresa estadounidense que potencia el aprendizaje a través de fichas. Los estudiantes pueden aprender temas sobre cualquier asignatura de una forma gamificada personalizada que aumenta la eficacia a la hora de adquirir conocimientos.

Plataforma de coaching online del Innowise Group

Nuestros ingenieros de software han reconstruido desde cero una plataforma de aprendizaje electrónico que permite a los estudiantes participar en cursos en línea y a los mentores difundir sus conocimientos.

La solución presenta aplicaciones web y de escritorio que permiten a los tutores compartir sus cursos con estudiantes de todo el mundo. Para que los cursos sean más adecuados para cada estudiante en particular, Innowise Group ha implementado un sistema de recomendación basado en ML, así como varias herramientas de análisis de datos que permiten ajustar el contenido en función de las necesidades de los usuarios. Como resultado, la plataforma proporciona a los usuarios recomendaciones de cursos más personalizadas y ha mostrado un aumento de 2700% en los procesos de análisis de datos. Puede obtener más información sobre el proyecto en el enlace.

Machine learning forma parte de la Educación 4.0

Los avances tecnológicos surgen a diario y es bastante difícil predecir si una nueva herramienta o marco de trabajo encajará perfectamente en nuestras vidas o desaparecerá en un abrir y cerrar de ojos. Sin embargo, hay varias cosas que lo han conseguido y no se van a ir.

Machine learning es uno de ellos. Con tanta información en la red y tantas actividades en marcha en el ámbito educativo, todos necesitamos algo de ayuda en un nuevo mundo de Educación 4.0.

La cuestión es que ya disponemos de herramientas para adquirir esa ayuda, sólo tenemos que aceptarlas e introducirlas en nuestro estilo de vida diario.

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