인공 지능 교사 - ingong jineung gyosa

인공지능(AI)이 향후 교육 시장에서 급성장세를 기록할 것이란 관측이 나오고 있다.

지난 28일 영국의 경제 전문 미디어 테크불리온(Techbullion)은 최근 이머젠리서치 보고서를 인용해 교육 분야 인공지능 시장 규모가 오는 2027년까지 178억3000만달러가 될 것으로 전망했다. 아울러, 예측 기간 동안 43.8%의 연평균 성장률(CAGR)을 기록할 것이라고 전했다.

또 리서치앤마켓에 따르면 분석가들은 2018~2022년 미국 교육 분야 인공지능 시장이 연평균 성장률 47.77%로 성장할 것으로 전망했다.

교육 분야 시장에서 글로벌 인공지능의 성장은 주로 실시간 학습자 진도 추적 및 분석 솔루션에 대한 수요 증가가 견인하고 있으며, 이는 예측 기간에 걸쳐 기하급수적으로 증가할 것이라고 분석했다.

한편으로 교육 시장에 대한 인공지능의 성장세는 또 하나의 빅뱅이 기다리고 있다. 그것은 아직도 그 기세가 사그라지지 않는 작금의 코로나 사태다. 이 코로나 사태가 교실 수업에 지각 변동을 일으키며, 인공지능을 교실 안으로 끌어 들이고 있다.

코로나19로 AI 온라인 학습 유행

“코로나 19의 대유행은 교육을 영원히 바꾸어 놓았다.”

지난해 4월 29일 월드 이코노믹 포럼 웹사이트 뉴스에 이 포럼의 연예, 스포츠 담당 미디어 책임자 캐시 리(Cathy Li)는 이같이 말했다.

캐시 리에 따르면, 코로나바이러스는 전 세계적으로 학교를 폐쇄했고, 12억 명이 넘는 아이들이 교실 밖으로 나와 있다. 그 결과, 교육은 원격 그리고 디지털 플랫폼에서 강의가 이루어지는 온라인 학습의 뚜렷한 증가가 있었다는 것이다.

이는 코로나바이러스가 야기한 이 변화가 지속될 수 있다는 것을 의미한다고 그녀는 주장했다.

한편, 지난해 12월 17일 EU 비즈니스 스쿨 블로그에는 코로나 19로 인해 바뀌고 있는 교육 현장에 대한 분석 글이 올라왔다.

블로그에 따르면, 올해 전례 없는 코로나 사태의 결과로 확실히 교육 분야에 매우 큰 변화가 찾아왔고, 전 세계 학교와 대학들이 확산을 막기 위해 문을 닫도록 강요받았을 때, 그 대체 방법과 기술로 온라인 학습이 거의 하룻밤 사이에 채택됐다는 것이다.

코로나 19는 의심할 여지 없이 교육의 중요한 전환점이며, 급진적인 사상가들은 대유행을 오랫동안 기다려온 교육의 혁신과 현대 세계의 진화하는 요구에 더 적합하게 만들 기회로 보고 있다는 주장이 설득력을 얻고 있다는 것이다.

AI, 현재의 교육 모델 개선

지난 2019년 10월 4일 자유기고가 아스윈 프라남(Aswin Pranam)은 포브스에 “인공지능으로 온라인 학습을 혁신하다”란 제하의 칼럼을 썼다.

그는 미국의 조지아 공과대학을 예로 들면서, “조지아 공대뿐만 아니라 일리노이 대학교는 온라인으로 전환하기 위해 캠퍼스 내 MBA 프로그램을 중단했고, 개별 온라인 강좌 등록은 매년 증가하고 있다”라고 말했다.

그는 “온라인 학습의 가속화는 장점이 있지만 반드시 그런 것은 아니며, 인공지능(AI)에 의해 촉진된 차세대 교육 개선은 가상 경험을 완전히 변화시킬 수 있다”고 주장했다.

또 “교사가 지식의 원천이고 학생이 수혜자인 현재의 교육 모델을 개선하려면 대학 제도에서 교육자의 역할을 근본적으로 재인식해야 한다”고 덧붙였다.

프라남에 따르면, 일반적인 교실 환경에서 학습 성취도가 낮은 학생들을 위해 AI 지원 학습 관리 시스템(LMS)은 각 선호 학습 스타일에 맞는 효과적이고 목표적인 콘텐츠를 제공할 수 있다.

단순한 선호도 식별을 넘어 AI 플랫폼은 긴 형식의 강의와 읽기 과제를 소화하기 쉬운 더 작은 원자 구성 요소로 분해할 수도 있다는 것이다.

유학생들에게는 언어 장벽이 진도를 복잡하게 만드는데 텍스트 번역과 머신러닝의 최첨단 연구는 영어 강의를 학생의 모국어로 번역할 수 있는 딥러닝 시스템을 만드는 것을 목표로 하고 있다.

음성인식과 텍스트 요약의 기술은 놀라운 정확도로 전체 강의를 기록하고, 텍스트 한 단락의 검토를 위해 관련 글머리 기호만으로 줄일 수 있다.

“상승 속도는 느리지만, 앞으로 10년 동안 AI가 발전하고 성숙함에 따라 학생, 교사, 그리고 행정부는 의심할 여지 없이 AI의 혜택을 누릴 것”이라고 그는 주장했다.

학습 곡선에 맞는 맞춤형 교육

지난해 5월 30일 젤리피쉬 테크의 콘텐츠 창작자 리사 플리트니첸코(Lisa Plitnichenko)는 자사의 웹사이트에 ‘교육에서 인공지능의 5가지 주요 역할’이란 글을 올렸다.

“AI가 학습 경험을 어떻게 변화시키나?”란 주제로 그는 교육에서 AI의 역할에 대해 “인공지능은 다른 학습 그룹, 선생님, 그리고 튜터의 경험을 맞춤화하기 위한 파괴적인 기술 중 하나다”고 주장했다.

리사에 따르면, 학습에 인공지능 도구를 적용할 수 있는 방법은 다음과 같다.

첫째, 개인 맞춤형 교육의 경우, AI는 학생이 무엇을 모르는지 파악해 지식 격차를 고려한 학습자별 맞춤 학습 일정을 짜는 데 도움을 준다. 이를 위해, 많은 기업은 지식 공간 이론으로 무장한 AI를 훈련시켜 지식 격차를 정의한다.

둘째, 스마트 콘텐츠 제작이 가능하다. 맞춤 옵션, 디지털 교재, 학습 가이드, 한 입 크기의 레슨 등이 포함된 디지털 학습 인터페이스를 AI의 도움으로 생성할 수 있다.

정보 시각화 기법으로 시각화, 시뮬레이션, 웹 기반 학습 환경 등과 같은 새로운 정보 인식 방식은 AI에 의해 구동될 수 있다. 또한, AI는 학습 내용을 생성 및 업데이트해 정보를 최신 상태로 유지하고, 다양한 학습 곡선에 맞게 맞춤화한다.

셋째, 작업 자동화에 기여한다. 행정업무 간소화가 바로 그것이다. AI는 교사들의 채점, 평가, 답장 등의 시간 소모적인 활동을 최적화시킬 수 있다. 이 AI 기반 채점 도구는 각 학생의 학습 진행 상황에 대한 정보를 표시하도록 훈련될 수 있다.

넷째, 과외하기의 경우, 개인 학습 프로그램은 개인 수업 중에 채워야 할 학생들의 공백을 고려한다. AI가 개인 과외와 교실 밖 학생들에 대한 지원을 통해 학습자들이 수업을 따라가고, 그들의 부모가 아이들에게 대수학을 설명하는 데 어려움을 겪지 않도록 돕는다.

인공지능 튜터는 학생들에게 어려운 주제를 설명하는 데 추가 시간을 할애할 필요가 없으므로 교사들에게 훌륭한 시간 절약 도구다. AI가 탑재된 챗봇이나 AI 가상 개인 비서를 통해 학생들은 친구들 앞에서 추가적인 도움을 요청함으로써 당황스러움을 피할 수 있다.

다섯째, 혁신적인 인공지능 기술은 특별한 도움이 필요한 학습 장애 학생들에게 새로운 방법을 열어준다. AI는 청각 장애, 시각 장애, ASD 환자 등 특별한 도움이 필요한 학생들에게 교육에 대한 액세스를 부여한다.

또 한 명의 선생님 ‘챗봇’ 교사

현재 구글과 같은 글로벌 온라인 플랫폼 기업들은 이런 시대적 교육의 변화에 발빠른 대처를 하고 있다. 한국에서도 인공지능, 증강현실 등을 이용한 온라인 학습 시장이 주목받고 있다.

지난 9월 30일 서울 강남구 삼성동 코엑스(C홀)에서 열린 ‘제12회 2021 에듀테크 쇼+초등교육 전’에는 136개 교육기관과 업체가 참가해 인공지능(AI) 교육, 가상현실(VR)·증강현실(AR), 소프트웨어(SW) 코딩, 에듀테크, 온라인 플랫폼, 비대면 학습 등의 미래 교육 플랫폼들을 전시했다.

일례로, 영어학습지로 자리를 굳힌 국내의 Y 회사는 AI 기반 영어 말하기 훈련 서비스‘Y 선생 스피킹톡’을 AI 원어민 트레이너와 함께 학습할 수 있는 도구를 출시하기도 했다.

이렇듯, 미래의 온라인 학습의 대세는 챗봇이라고 전문가들은 입을 모은다.

지난해 6월 30일 대화형 고객 환경 플랫폼 개발 기업 어콰이어(Acquire)의 선임 콘텐츠 전문가 니콜레타 비카(Nikoletta Bika)는 교육 및 학습을 위해 챗봇을 사용하는 방법에 대한 글을 웹사이트에 올렸다.

비카의 설명에 따르면, 일반적으로 ‘봇(Bot)’이라고 불리는 이 컴퓨터 프로그램들은 자연어를 처리할 수 있으며, 사용자 질문에 대한 답을 제공한다.

그러나 이러한 답변은 항상 텍스트 형식으로 나오는 것이 아니라 사용자가 요청할 때, 동영상 및 사진을 보여주며, 물건을 구매하고, 약속을 잡는 등의 구체적인 행동을 하는 경우도 있다.

일부 업종, 특히 소매업과 고객서비스 부서, 심지어 은행이 사용자의 어떤 주문이나 요청에 쉽게 응답할 수 있게 된 것도 이 때문이다.

이러한 기술의 발전으로 페이스북과 같은 회사 브랜드들은 메신저에 봇을 적용해 고객과 소통할 수 있는 API를 출시했다. 그러나 챗봇이 엄청난 잠재력을 가질 수 있는 또다른 분야가 있는데, 그건 바로 교육이라고 그는 주장했다.

그는 “나는 수십 년동안 같은 교실에서 학생들마다 학습 욕구와 관심사가 다르다는 것을 알고 있고, 따라서 각자는 전문 튜터의 도움을 받아야 한다”고 주장했다.

그러나 안타깝게도 세계에서 가장 비싼 대학에서도 이런 서비스는 제공되지 않는다고 그는 지적했다.

이 문제를 해결하기 위한 가장 실용적이고 비용 효율적인 대안은 무엇일까요?

비카는 그 대안은 챗봇이라고 설명했다. 대부분은 챗봇을 이용해 기본적인 강의를 할 수 있다. 목적은 챗봇이 가상의 조언자 역할을 할 수 있고, 그 과정에서 학생들의 능력에 적응하는 것이다. 다시 말해, 그들은 학습 속도에 적응한다.

반면에, 새로운 제안들은 챗봇이 수직 개인 교사로서 그들이 각 학생과 대화에 참여하기를 원하고, 이를 통해 어떤 과목에서 도움이 필요한지 알 수 있다는 설명이다.

챗봇의 가장 중요한 기능은 사용자 의도를 파악하는 능력에 있다. 이 식별을 통해 챗봇은 학생의 요청에서 관련 데이터를 추출한다. 의도가 확인되면, 챗봇은 사용자의 요청에 가장 적절한 응답을 제공한다.

작금에 모든 수준의 학생들은 그들의 선생님과 소통하기 위해 어떤 종류의 메시지 서비스를 자주 사용하는데 구글 클래스룸 및 기타 클래스 관리 시스템은 기본적으로 교실 밖에서 학습 과정에 도움이 되는 질문을 하고, 답변을 얻는 교육용 챗봇 애플리케이션으로 이런 문제를 해결할 수 있다.

또 다른 연구에 따르면, 연구되고 있는 내용에 대해 비판적인 토론을 수행할 수 있는 가능성은 학습 과정을 유리하게 하면서 더 나은 이해를 쌓을 수 있게 해준다.

이때 챗봇을 사용해 이 과정을 대규모로 복제할 수 있으며, 학생들이 전문가와 함께 주제를 토론하고, 질문하고, 서로 다른 주제에 대한 이해를 향상시킬 수 있는 결론에 도달할 수 있는 채널을 생성할 수 있다.

최근에 빌 게이츠는 미국의 뉴스 웹사이트 더 버지와의 인터뷰를 통해 교육을 개인화해 더 나은 결과를 얻을 수 있는 시점에 이러한 시스템이 가질 수 있는 이점을 설명했다.

빌 게이츠에 따르면, 그의 학습 기술은 항상 자신보다 더 많은 특정 주제에 대해 알고 있는 사람들을 찾고, 답을 찾거나 그의 관점을 검증하기 위한 질문들과 함께 그것들을 쓰는 것이었다. 이에 대해 그는 “챗봇 덕분에 모든 사람이 지식을 통합할 수 있다”고 설명했다.

AI타임스 조행만 객원기자

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