Simulación de Educación en el Aula con Agentes Potenciados por LLM

Simulating Classroom Education with LLM-Empowered Agents

June 27, 2024

Autores: Zheyuan Zhang, Daniel Zhang-Li, Jifan Yu, Linlu Gong, Jinchang Zhou, Zhiyuan Liu, Lei Hou, Juanzi Li

cs.AI

Resumen

Los modelos de lenguaje de gran escala (LLMs, por sus siglas en inglés) se han empleado en diversas tareas educativas inteligentes para asistir en la enseñanza. Si bien las exploraciones preliminares se han centrado en agentes independientes potenciados por LLMs para tareas educativas específicas, el potencial de los LLMs dentro de un marco colaborativo multiagente para simular un aula con participación real de usuarios sigue sin explorarse. En este trabajo, proponemos SimClass, un marco de simulación de aula multiagente que involucra la participación del usuario. Identificamos roles representativos en el aula e introducimos un novedoso mecanismo de control de clase para la enseñanza automática, y llevamos a cabo experimentos con usuarios en dos cursos del mundo real. Utilizando el Sistema de Análisis Interactivo de Flanders y los marcos teóricos de Comunidad de Indagación del análisis educativo, demostramos que los LLMs pueden simular eficazmente los patrones de interacción tradicionales en el aula mientras mejoran la experiencia del usuario. También observamos comportamientos grupales emergentes entre los agentes en SimClass, donde los agentes colaboran para crear interacciones dinámicas en las aulas que mejoran el proceso de aprendizaje del usuario. Esperamos que este trabajo siente las bases para la aplicación de sistemas multiagente potenciados por LLMs en la enseñanza virtual en aulas.

English

Large language models (LLMs) have been employed in various intelligent educational tasks to assist teaching. While preliminary explorations have focused on independent LLM-empowered agents for specific educational tasks, the potential for LLMs within a multi-agent collaborative framework to simulate a classroom with real user participation remains unexplored. In this work, we propose SimClass, a multi-agent classroom simulation framework involving user participation. We recognize representative class roles and introduce a novel class control mechanism for automatic classroom teaching, and conduct user experiments in two real-world courses. Utilizing the Flanders Interactive Analysis System and Community of Inquiry theoretical frame works from educational analysis, we demonstrate that LLMs can simulate traditional classroom interaction patterns effectively while enhancing user's experience. We also observe emergent group behaviors among agents in SimClass, where agents collaborate to create enlivening interactions in classrooms to improve user learning process. We hope this work pioneers the application of LLM-empowered multi-agent systems in virtual classroom teaching.