Дизайн Образования
13.4K subscribers
701 photos
139 videos
9 files
571 links
Канал теории и практики по методологии образования, педагогическому дизайну, конструированию образовательного опыта, ИИ и работе с данными в обучении, технологическим ииновациям в edtech, геймификации и игропедагогике от Андрея Комиссарова @A_Komissar
Download Telegram
Измерение когнитивной нагрузки в обучении (по следам Альфа диджитал)

Не так давно Лаборатория Alfa Digital выпустила результат своего исследования по измерению Когнитивной нагрузки. Ребята применили ряд технологий измерения от кожной гальваники до нейроинтерфейсов. В итоге свели все к специфике интерфейсов, через которые имеет смысл подавать информацию для достижения лучшего эффекта. Но в процессе они копнули достаточно интересную тему к которой стоит отнестись. Статью по этому исследованию можете найти здесь

А мою рецензию на нее с подробной критикой в моем дзене.

Здесь же я хочу не вдаваясь в детали перечислить те элементы, измерение которых, на мой взгляд более корректно определяет когнитивную нагрузку.

Первым будет такой показатель как «когнитивная посильность» - уровень владения пререквизитным знанием или уровень сформированности необходимого понимания. Например, мне гуманитарию вышмат дается тяжко так как он мне менее когнитивно посилен чем скажем математику. Тот же математик будет страдать в процессе синхронного перевода на английский, что мне дается легко. Этот показатель любит измерять Дмитрий Аббакумов из Яндекс практикума, у него есть и статьи про это.

Поскольку наш мозг хорошо настраивается на распознавание паттернов (шаблонов) то и тут можно говорить о подборе модуса или шаблона передачи информации. Другими словами важна физиологическая предобусловленность модуса передачи и присвоения информации а также привычка или выученность по модусу\шаблону. Попали в модус – нагрузки намного меньше.

Еще один важный фактор влияющий на нагрузку – зашумленность подачи информации. Например сложный бюрократический язык или проигрывание музыки на фоне. Важна не столько сама зашумленность сколько реакция на нее.

Последним я назвал бы физиологическое состояние. (усталость, здоровье и тп).

Когнитивная нагрузка это индивидуальный показатель, зависящий не только от самого человека но и от условий, состояния, времени и т.п факторов.
#teor #LXPD #metod #neuro
Алиса в стране нейробиологов: крупнейшее исследования мультиязыковой обработки речи мозгом

Существует мнение, что те, кто говорит на разных языках, мыслят по-разному. Группа ученых из США провела интересное исследование на эту тему.

Носителям 45 разных языков (не только индоевропейских) были предложены для прослушивания одинаковые отрывки из Алисы в стране чудес.

Далее замерялось насыщение крови оксигемоглобином в процентах для разных заданий: прослушивания речи на родном языке, прослушивание фонетически неразборчивой речи, прослушивание речи на незнакомом языке, использование рабочей памяти, решение примеров.

Это самое масштабное на сегодняшний день исследование универсальности человеческой речи на уровне работы головного мозга. Исследователи выделили несколько схожих паттернов речевой обработки. Так, среди всех участников исследования активность мозга во время обработки речи наблюдалась в лобной, височной и теменной долях, была локализована, в основном, в левом полушарии, а также отличалась от активности, наблюдаемой во время выполнения других задач.

Среди всех участников, независимо от их родного языка, активность языковых участков была выше всего для обработки речи на родном языке — по сравнению с неразборчивым, неизвестным языком и не-языковыми задачами.

Правда на изображениях мы видим, что разброс показателей несколько шире чем выделенные цветные кластеры... На изображении где много мозгов и языков у Китайсокго (mandarin) мозг вообще задействован по-минимуму... Это вряд ли значит что у китайцев он менее развит, скорее что при обработке такого языка задействуются принципиально иные зоны...

Достаточно ли 45 языков для выделения подобных универсалий — сказать сложно, однако авторы собрали самую большую выборку языков в нейробиологических исследованиях на сегодняшний день.

Явно имеет смысл продолжать исследования, так как гипотеза о том, что носители разных языков мыслят схожим образом осталась не доказанной.

Исходная статья (лучше через яндекс браузер для автоперевода)
#teor #neuro
В островке мозга открыто семь новых анатомических областей

Исследователи проекта Human Brain Project (HBP) выделили в одной из зон коры головного мозга – островковой коре – семь новых областей. Островковая кора или островок «скрыт» от прямого обзора под височной корой, но участвует в широком спектре функций, включая расшифровку сигналов вкуса, когнитивные способности, моторный контроль и обработку эмоций. Новая «карта» островка в трехмерном виде добавлена в атлас мозга Юлиха (Julich-brain atlas), к которому можно получить открытый доступ через инфраструктуру EBRAINS HBP, а результаты работы опубликованы в журнале NeuroImage.

Для образования это может быть важно прежде всего потому, что в этих новых областях скрыта в том числе и часть когнитивных функций а также функции обработки эмоций.

Читать дальше:
https://neuronovosti.ru/v-ostrovke-mozga-otkryto-sem-novyh-anatomicheskih-oblastej/

#teor #neuro
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Посмотри в глаза нейронауке! Стартап по воспроизведению радужки глаза с помощью ИИ

Наш соотечественник Сергей Стрельников представил интереснейшую идею стартапа – воспроизведение радужной оболочки глаза с помощью ИИ.

Вот что он пишет:
Представьте на секунду, что глаза человека работают во многом по единым, а не индивидуальным правилам. Что если мозг человека через глаза призван делиться переваренной информацией с другими людьми. Тогда получается, что язык глаз – это язык коллективного сознания всего человечества. Мимика, жесты, лингвистика разные, а вот язык глаз общий.

Тупик в нейронауке состоит в том, что до сих пор наука пыталась изучать мозг человека в отдельности, изолированно. Но что если существенной функцией мозга является обязательная передача эмоциональной и мыслительной деятельности через глаза."

Тема применения компьютерного зрения для считывания реакций мозга по микродинамике зрачка очень перспективна, но пока находится на исследовательской стадии. Благодаря единым правилам поведения формы зрачка в ответ на набор стандартных воздействий на различные органы чувств, возможно определять нейротип человека, выявлять совместимость людей, диагностировать заболевания, отличать правду от лжи, выявлять предпочтения и т.д.

Расшифровка полного объема информации, которую наш мозг призван выдавать во внешний мир через глаза, крайне интересная тема, ведь это происходит без вмешательства в работу мозга, без искажений, неинвазивно.
На этом строится основная идея проекта SENSIBLEYE. На данном этапе он направлен на улучшение аватаров, цифровых двойников - сделать их человечнее и эмпатичнее. Взаимодействующий с аватаром ощутит бОльшую вовлеченность в процессе общения, больше доверяет ему. Интекактив как с реальным человеком. Ведь одна из самых болезненных проблем цифровых аватаров – мертвые, недостоверные, "чужие" глаза.

Но потенциал нейрофизиологических изысканий в этой области крайне велик.

#newtech #ai #neuro
Нейроинтерфейсы в образовании и их применение для выявления Soft Skills

Нейроинтерфейс: технология для неинвазивного «чтения мозга» (альфа и бэта ритмы).

В области образования они в основном применяются для мониторинга состояний в процессе обучения.

Сигнал нейроинтерфейса (ЭЭГ) может быть в реальном времени преобразован в иконки-показатели, отображаемые на дисплее (на слайде).

Эта технологии разработана российской компанией "Лаборатория Знаний". Так мы узнаем когда учащиеся теряют фокус, когнитивно перегружаются или скучают.

Некоторое время назад совместно с "Лабораторией Знаний" мы прорабатывали идею о групповом применении нейроинтерфейсов в игровых средах для выявления наборов Soft skills. (на слайдах). Эта идея получила грант фонда Бортника и сейчас активно применяется в бизнес среде.

Еще большую эффективность эти девайсы показали в вопросах сонастройки команд и вхождение в состояние потока

Для тех кому интересна эта тема есть лекция от нейобиологов из МГУ.

Подробнее.
#neuro #newtech
Нейробиология различий в человеческом интеллекте (саммари результатов исследований)

Недавно попалась на глаза статья в журнале Nature с обзором исследований и выводами о том, как нейробиология человеческого мозга влияет на интеллект. Вот основные выдержки.

• Более 100 лет эмпирических исследований доказывают, что общий IQ существует, несмотря на некоторые утверждения об обратном. Интеллект может быть надежно измерен, стабилен на протяжении всей жизни и может предсказывать многие важные жизненные результаты, включая успех в образовании и профессиональной деятельности, здоровье и долголетие.

• Интеллект демонстрирует высокую наследуемость в количественных генетических исследованиях; эта наследуемость увеличивается на протяжении всей жизни до среднего возраста. — (Вот этот момент на мой взгляд неоднозначен. Потенциал - да возможно, но сам интеллект у педагогически запущенных детей с хорошей наследственностью будет не особо развит. В таком исследовании недостаточно генетики и визуализации мозга - необходима социо психологическая и педагогическая часть).

• 100% открытием в нейробиологии интеллекта является то, что более крупный мозг и больший объем серого вещества в различных областях мозга связаны с более высоким интеллектом.

• Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что в основе интеллекта лежит широко распространенная сеть теменно-лобных областей мозга, но его связи распределены по всему мозгу.

• В связи с распределением интеллекта в мозгу решающую роль играет эффективная структура неврологической сети.

• Успешность в решении прикладных задач также связана с более высоким интеллектом, особенно когда сложность задачи не является ни особенно высокой, ни особенно низкой.

• Мужчины и женщины могут по-разному использовать свой мозг для достижения сходных уровней когнитивных способностей. Эти половые различия могут распространяться на индивидуальные различия: люди могут отличаться тем, как они используют свой мозг для решения одних и тех же когнитивных задач.

Подробнее в Дзен.
#neuro #teor
Подведены первые итоги исследований в рамках программы «Мозг» научного центра «Идея»

Представленные
результаты получены в ходе 13 исследований, организованных на гранты в рамках долгосрочной 10-летней программы «Мозг» научного центра «Идея», одна из задач которой помочь талантливой молодежи в построении успешной карьеры в области нейронаук в России. Гранты предоставлены по итогам первого аспирантского конкурса и первой Школы нейронаук, которую научный центр «Идея» ежегодно проводит при поддержке Института перспективных исследований мозга МГУим.М. В. Ломоносова. В настоящее время в рамках программы «Мозг» выдано 29 грантов (с учетом грантов второго аспирантского конкурса и Школы нейронаук 2022 года).

- Очищение мозга во время сна
- Изменения мозга при депрессивных расстройствах
и еще много всего интересного из мира нейронауки.

https://youtu.be/tB7hWwObM00

#neuro
Первые шаги речевых интерфейсов мозг-компьютер

Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) разработала нейроинтерфейс для расшифровки команд, посылаемых мозгом речевому тракту.

Специалисты поместили на поверхность коры головного мозга добровольца тонкую гибкую электродную решетку. Система записывала нейронные сигналы и отправляла данные на декодер речи.

Это первый случай, когда потерявший способность говорить парализованный человек использовал нейротехнологии для воспроизведения целых слов.

Здесь нейросети выступают как заменитель поврежденной части мозга, то есть это не только механический имплант, это еще и "кусочек мозга вынесенный наружу и запечатанный в нейросети". Симбиоз белкового мозга и модели мозга в цифре.

Подробнее о сути исследования в статье. особенно любопытен здесь метод сборки датасета для обучения нейросети - дл этого использовались больные эпилепсией в том числе методом раскрашивания лиц, почитайте, это как минимум оригинально.

В образовании такие первые шаги предвещают новый спектр возможностей обучения детей с параличом (например церебральным в тяжелой форме) и другими расстройствами, а также делают возможным адаптацию перенесших инсульт или попавших в аварию.

#neuro #ai #newtech
Кейноут 2 - Бо Лотто (профессор нейофизиологии из Лондонского университета) – нейобиология обучения.

—вот этот кейноут от одного из ведущих нейробиологов показался мне особенно интересным—

Мозг старается избежать напряжения. Напряжение идет от отсутствия знания, от неопредленности. Мы не любим неопределенность, незнание. Мы стараемся ее избегать.

Многие люди предпочтут понятную и предсказуемую боль на равных этапах нежели неизестность, неопределенность. Из-за этого многие люди остаются в отношениях которые им неприятны но понятны и известны потому что они предпочитают это неизвестности.

То к чему стремится мозг – завершенность. Завершенность как конец неопределенности. Именно в момент достижения завершенности мы можем «выдохнуть», в этот момент вырабатываются дофмин и сератонин.

Поэтому мозг ищет подтверждение собственных догадок – подтверждение того что он прав. По умолчанию мы передаем паттерны в том числе и на поведение.
Школа учит узнавать известное ранее вещи и таким образом успокаиваться.

Но обучение это достижения не столько знания, сколько понимания. Когда мозг приобретает понимание он приобретает «завершенность».
Основная цель образования – подготовить мозг к неопределенности. Дать возможность полюбить неопредленность.

Основная среда для развития такого – игра. Игра – это среда в которой неопределенность становится безопасной, нужно, ненапряжной и интерсной.

И если мы добавим к основным элементам игры (на слайде) – целенаправленное намерение то мы получаем науку и научный подход. Именно так должно идти обучение от игры к исследованию

Вопрошание – вот основа развития. Задавайтесь вопросами. Вопрос для познания и вопрос для рефлексии. Это двигатель развития мозговой подвижности.

Мозг учится реагировать – кто лучше реагирует тот лучше действует по жизни. Поэтому адаптивность и подвижность становятся основными элементами развития.

Но.. Учить нужно не тому что ты видишь а тому как надо смотреть.

#neuro #metod
Путешествия по мозгу. Blue Brain представил 3D атлас мозга мыши

«Эта версия атласа охватывает четыре года исследований и включает дополнительные сведения, связанные с биологическими данными, которые делают результаты более поддающимися моделированию. Использование другими учеными нашего атласа для моделирования позволяет нам определять области для дальнейшей доработки, тем самым улучшая его с каждым последующим поколением», — считает Дэниел Келлер (Daniel Keller), руководитель группы молекулярных систем Blue Brain. 

https://neuronovosti.ru/novaya-versiya-trehmernogo-tsifrovogo-atlasa-mozga-myshi-ot-blue-brain/

#neuro
Интерфейсы визуализации мыслей человека (первые шаги)

Началось все с нейроинтерфейсов. Устройства типа Muse, считывающие альфа и бета ритмы доступны уже довольно широко. Но очистка и интерпретация сигнала немного забуксовали.

Из наиболее интересного, например, на изображении представлена разработка отечественной компании Лаборатория Знаний, создавшей платформу автоматической интерпретации сигналов Ээг с нейроинтерфейса.

Но самые крутые "прорывы" возникают именно на стыке технологий. К этому направлению подключились столь популярные нынче генеративные нейросети.

И вот первые работы, посвященные (чтению мыслей) визуальному реконструированию того, что происходит в голове человека.
Даем ИИ на вход сканы из ФМРТ, а он выдает какую картинку видит сканируемый человек.

Теперь - следующий уровень- на смену картинкам (Mind-Vis) приходит видео (Mind-Video)

Технологический стек
MBM - Masked brain modeling
CLIP - Contrastive Language-Image Pre-Training
И модифицированный Stable Diffusion.

Страница проекта

Если в двух словах: Давайте еще раз, по простому: Человек в (пока) аппарате фМРТ, смотрит изображения, а нейросеть Stable Diffusion рисует на экране то, что он видит, реконструируя это по мозговой активности.

Это первые шаги данной технологии, но я предвижу для нее весьма интересное будущее. Особенно в части образования.

Вспомним про одно из главных препятствий преподавателя - невозможность передать "понимание" из одной головы в другую/ С такой технологией мы постепенно сможем приблизиться к тому чтобы "видеть" формирующееся понимание и корректировать его в процессе.

#neuro #ai
Сны аборигенов. чтение и науки о мозге

Цитата из книги: "Как печатная грамотность меняет человеческий мозг. Это прямо-таки катастрофический процесс, в рамках которого нейронные сети и связи между различными областями мозга перестраиваются, становясь в лучшем случае неэффективными."

Почему автор так полагает, что "плохого в чтении"?

Приведу свой ответ.
С точки зрения нашего миропонимания чтение конечно вредным быть не может. Но в книге-то рассматривается принципиально иной способ взаимодействия с миром. Потоковый холистический, основанный на наполнении конкретного слова музыкой, тонкими онтологическими связями, особой энергетикой если угодно. Устная речь, и песня передающая весь спектр, противопоставляется письменной (выхолощенной).

Изначально способность говорить на конкретном языке и тем более способность читать в мозге не заложена. Чтение задействуеттри разные зоны мозга. Отдельно звуки, отдельно буквы. отдельно значения букв...

Настройка этого процесса не самое тривиальное (и естественное) дело. Именно от этого так часто страдают например дислексики.

При этом чтение задает алгоритм, в котором одной букве соответствует один звук или несколько звуков и уже потом из этого складывается значение (зазубривается как правило).

В книге идет критика именно этого алгоритмического репетативного подхода, который приводит к выхолащиванию сложных смыслов, упускает музыку слова. Пропадает весь спектр смыслов заложенных именно в музыкальности передаваемой информации.

Книгу можно прочесть только так как ты способен читать, а слово или песню рассказчик или певец может передать так как чувствует.

Песня, написанная буквами - сколько смыслов она от такой фиксации потеряла?

Вот почему автор книги критикует чтение и письмо. Но опять же это верно только при полном понимании альтернативы. Это как за деревьями (понимая вид и состояние каждого отдельного дерева) мы не видим леса как живой органичной изменяющейся экосистемы, шумящей на ветру и шелестящей лапками в траве....

#edupeople #neuro #knig
Связь между когнитивными способностями и личностными качествами

На новостях науки вышла 📮 статья 📮, авторами которой получены статистически значимые корреляции между показателями личностных черт (По Big5 это экстраверсия, интроверсия. нейротизм, добросовестность, открытость новому опыту) и интеллектуальными\когнитивными способностями.

Работа заняла более 13 лет. В статье обсуждаются только корреляции, подтвержденные как минимум в 10 независимых выборках общей численностью не менее 1000 человек.

Удалось собрать данные по 3543 попарным соотношениям между 79 чертами личности и 97 умственными способностями. В 5% случаев (193 из 3543 соотношений) обнаружились сильные (r > 0,3), еще в 13% (449) средние по силе (0,2 > r > 0,3) корреляции. Максимальная корреляция - 0.3 но в социальных науках такие показатели часто принимаются за вполне статистически значимые.

К статье прилагается 👾 вебсайт с интерактивным инструментом, 👾 позволяющим окинуть беглым взглядом главные результаты

Среди умственных способностей самый широкий сектор отведен фактору g — «общему интеллекту». Больше всего положительных связей с умственными способностями обнаружилось у личностных черт, входящих в состав комплексной характеристики «открытость новому опыту». Отрицательных корреляций больше всего у черт, связанных с комплексным признаком «невротизм».

С одной стороны можно сказать, что это исследование в стиле капитана очевидность - лучше соображают те кто более любознателен, но с другой не найдено статистически значимых корреляций для экстравертов и интровертов, но очевидно что нейротичные испытуемые соображают хуже. Было бы неплохо результаты подобных исследований (признанная важность развития любознательности и открытости новому опыту а также борьбы с нейротизмом) перенести и на школьные + кружковые программы.

Укороченная версия теста Big5 размещена у нас на платформе Университета 2035.
Можете попробовать ее ✔️здесь✔️

🏳️ИИ и дата центричный педдизайн, на канале Дизайн Образования

#neuro #edupeople #softskills
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM