Adaptive and Personalized Exercise Generation for Online Language Learning, ACL'23

[AkihikoWatanabe]

https://virtual2023.aclweb.org/paper_P2036.html

[AkihikoWatanabe]

Adaptive learning aims to provide customized educational activities (e.g., exercises) to address individual learning needs. However, manual construction and delivery of such activities is a laborious process. Thus, in this paper, we study a novel task of adaptive and personalized exercise generation for online language learning. To this end, we combine a knowledge tracing model that estimates each student's evolving knowledge states from their learning history and a controlled text generation model that generates exercise sentences based on the student's current estimated knowledge state and instructor requirements of desired properties (e.g., domain knowledge and difficulty). We train and evaluate our model on real-world learner interaction data from Duolingo and demonstrate that LMs guided by student states can generate superior exercises. Then, we discuss the potential use of our model in educational applications using various simulations. These simulations show that our model can adapt to students' individual abilities and can facilitate their learning efficiency by personalizing learning sequences.

Translation (by gpt-3.5-turbo)

• 適応学習は、個々の学習ニーズに対応するためにカスタマイズされた教育活動（例：演習）を提供することを目指しています。しかし、そのような活動の手動構築と配信は手間のかかるプロセスです。そこで、本論文では、オンライン言語学習のための適応的かつ個別化された演習生成の新しいタスクを研究します。このために、学習履歴から各学生の進化する知識状態を推定する知識トレースモデルと、学生の現在の推定知識状態とインストラクターの要件（ドメイン知識や難易度など）に基づいて演習文を生成する制御されたテキスト生成モデルを組み合わせます。私たちは、Duolingoからの実世界の学習者の相互作用データでモデルを訓練し評価し、学生の状態によって誘導された言語モデルが優れた演習を生成できることを示します。そして、さまざまなシミュレーションを使用して、私たちのモデルの教育アプリケーションでの潜在的な利用方法について議論します。これらのシミュレーションは、私たちのモデルが学生の個別の能力に適応し、学習の効率化を促進できることを示しています。

Summary (by gpt-3.5-turbo)

• 本研究では、オンライン言語学習のための適応的な演習生成の新しいタスクを研究しました。学習履歴から学生の知識状態を推定し、その状態に基づいて個別化された演習文を生成するモデルを提案しました。実データを用いた実験結果から、学生の状態に応じた演習を生成できることを示しました。さらに、教育アプリケーションでの利用方法についても議論し、学習の効率化を促進できる可能性を示しました。

[AkihikoWatanabe]

Knowledge Tracingで推定された習熟度に基づいて、エクササイズを自動生成する研究。KTとNLGが組み合わさっており、非常におもしろい。