Yapay zekâya dayalı ara verme etkisi ile öğrenme kalıcılığının arttırılması

Abstract

Öğrenciler öğrenim hayatları boyunca her dönem belirli konulardan sınav olurlar. Fakat öğrencilerin yoğun çalışma sonucunda elde ettikleri kazanımları, hâkim oldukları konuları, edindikleri bilgi ve becerileri yıllar geçtikçe kaybettikleri, tekrar hatırlamak için zaman ve emek harcadıkları görülmektedir. Eğer üzerinde sürekli çalışılmıyorsa hemen hemen hiçbir konuda yeterli düzeye erişmek mümkün olmaz. Oysa edinilecek bilgiler planlı aralıklarla sorularak öğrenciye hatırlatılırsa, bu bilgiler bellekte kalıcı olarak yerleşebilir ve kısa süreli yoğun çaba ile her seferinde kaybedip tekrar hatırlamak için çaba gösterilmesi gerekecek öğrenme süreci, zamana yayılmış daha az çaba ile daha kalıcı bir biçime dönüştürülebilir. Bu öğrenme kavramı ara verme etkisi olarak adlandırılmaktadır. Bu tez çalışmasında, doğru zamanlı soru çekimi yapay zekâ kullanılarak yapılmaya çalışılmıştır. Basit bir uygulama ile soru girişi, soru silme, kullanıcı seçimi, cevap seçimi ve hatırlama miktarı bilgileri kullanılarak kullanıcıya hatırlatma işlemi gerçekleştirilmiştir. Bulanık bilgiden yararlanmak için iki parametre üzerinde durulmuştur. Bunlardan birincisi kullanıcının kendisinin belirlediği bir hatırlama oranı, diğeri ise doğruluk oranıdır. Doğruluk oranı kullanıcının girdiği kelime ile doğru kelime arasındaki Levenshtein uzaklık metriği sıfır ile bir arasına normalize edilerek üretilmektedir. Geliştirilen bu uygulamaya unutulmaması gereken bilgileri korumasından yola çıkılarak Koruyucu ismi verilmiştir. Performans analizi için Finceden 20 adet kelime ile denemeler yapılmıştır. Yapılan deney çalışmaları sonucunda ilk başta yoğun bir şekilde getirilen sorular için, cevaplar doğru verildikçe tekrar süresinin aylarca sonrasına giderek uzayarak ertelenebildiği, cevabı yanlış verilen sorular için ise beş dakikaya kadar tekrarlama süresinin düştüğü gözlemlenmiştir. Kelimeler belirli bir anda öğrenildiğinde bellekte tutabilmek için yalnızca aylık sürelerle tekrar yeterli olmaktadır. Tez çalışmasında geliştirilen bulanık mantığa dayalı ara verme etkisi kullanan Koruyucu uygulaması sonuçları, Süper Memo isimli ticari uygulama ile karşılaştırılmıştır. Yapılan deneysel karşılaştırmalar ile bulanık mantığa dayalı ara verme etkisinin öğrenme kalıcılığını arttırmada fayda sağlayabileceği görülmüştür.

During their education, students take exams on certain subjects each semester. However, it is seen that the students lose their gains, knowledge and skills gained as a result of hard work, and they spend time and effort to recall. If it is not continuously studied, it is not possible to reach a sufficient level in almost any subject. However, if the student is reminded by asking the information that is planned to be acquired, the information can be permanently placed in memory, which will have to be endeavored to lose and recall each time with short time intensive effort, can be turned into a more permanent form with less effort spread over time. This concept of learning is called the spacing effect. In this thesis, artificial intelligence is tried to be taken in a timely manner. To be able to test result an application has been created. Users can create questions; different users can be selected and there is a textbox for the answer and a sliding bar used to collect data about how much the user remembers. Two parameters are emphasized in order to benefit from fuzzy information. The first is a recall rate that the user determines himself, and the other is the accuracy rate. The accuracy rate is generated by normalizing between zero and one using the Levenshtein distance metric between the user-entered word and the correct word. The developed application is called Protector. It is set out to protect what should not be forgotten. For performance analysis, experiments were conducted with 20 words from Finnish. As a result of the experimental studies, it was observed that for the questions that were brought intensively at first, the repetition time could be delayed by going back to months after the answers were given correctly, and the repetition time decreased for up to five minutes for the answers given incorrectly. When words are learned at a given moment, they are sufficient to keep them in memory only for monthly periods. The results of the Protective application, which uses fuzzy logic based spacing effect developed in the thesis study, are compared with the commercial application called Super Memo. Experimental comparisons have shown that fuzzy logic-based spacing effect may be beneficial in increasing the learning retention.