Simulazione dell'Educazione in Classe con Agenti Potenziati da LLM

Simulating Classroom Education with LLM-Empowered Agents

June 27, 2024

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

cs.AI

Abstract

I grandi modelli linguistici (LLM) sono stati impiegati in vari compiti educativi intelligenti per supportare l'insegnamento. Mentre le esplorazioni preliminari si sono concentrate su agenti autonomi potenziati da LLM per specifici compiti educativi, il potenziale degli LLM all'interno di un framework collaborativo multi-agente per simulare un'aula con la partecipazione di utenti reali rimane inesplorato. In questo lavoro, proponiamo SimClass, un framework di simulazione di aula multi-agente che coinvolge la partecipazione degli utenti. Identifichiamo ruoli rappresentativi della classe e introduciamo un nuovo meccanismo di controllo della classe per l'insegnamento automatico, conducendo esperimenti con utenti in due corsi reali. Utilizzando il Flanders Interactive Analysis System e il framework teorico Community of Inquiry per l'analisi educativa, dimostriamo che gli LLM possono simulare efficacemente i modelli di interazione tradizionali delle aule, migliorando al contempo l'esperienza degli utenti. Osserviamo inoltre comportamenti di gruppo emergenti tra gli agenti in SimClass, dove gli agenti collaborano per creare interazioni vivaci nelle aule, migliorando il processo di apprendimento degli utenti. Speriamo che questo lavoro apra la strada all'applicazione di sistemi multi-agente potenziati da LLM nell'insegnamento virtuale in aula.

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.