Encantado de ser reconocido como el Colaborador del año de HackerNoon - MATEMÁTICAS

¡Hola, hackers! Soy Sharad Sundararajan, entusiasta de la IA y emprendedor de EdTech (cofundador y software líder en Merlyn Mind ).

Merlyn es el asistente digital del maestro, una solución multimodal creada para devolverles el tiempo a los maestros al automatizar sus flujos de trabajo y desconectarlos del frente del salón de clases.

En primer lugar, me gustaría agradecer a la comunidad de HackerNoon por la nominación y un gran agradecimiento a todos los lectores por votar y reconocerme como el ganador deHackerNoon Colaborador del año: MATEMÁTICAS .

HackerNoon Reporter: ¿Qué significa para ti ganar este título?

Más visibilidad para el tema de la IA en la lógica y las matemáticas, específicamente la demostración automatizada de teoremas (ATP), un área que tiene una larga y rica historia pero que aún no recibe tanta atención general como (por ejemplo) la visión por computadora, el reconocimiento de voz y la PNL. o los autos sin conductor podrían hacerlo.

Gran parte del progreso en ATP se puede atribuir a aplicaciones del mundo real como la verificación formal tanto en hardware como en software (por ejemplo, control de naves espaciales, encriptación RSA...), pero queda un largo camino por recorrer.

En un artículo reciente de Nature que describe a The Ramanujan Machine como una IA que puede generar nuevas fórmulas matemáticas, uno de los matemáticos, George Andrews, captura acertadamente el estado del ATP:

“…aunque las computadoras podrían generar enunciados matemáticos, e incluso probar que son ciertos, sin intervención humana, no está claro si podrán **distinguir enunciados profundos e interesantes de los meramente técnicamente correctos. **

"Hasta que pueda detectar un 'sentido del gusto matemático' bien desarrollado en la IA, espero que su papel sea el de una importante herramienta auxiliar, no el de un descubridor independiente".

Ahora hay esfuerzos que ganan popularidad como el GPT-f donde OpenAI está explorando modelos de lenguaje basados en transformadores para ATP, pero el jurado aún no sabe si generará pasos de inferencia significativos en la dirección. ATP todavía parece ser un nicho esotérico de IA y espero que esto despierte el interés de una audiencia más amplia.

Personalmente, como entusiasta aficionado de ATP, es alentador recibir un empujón de la comunidad tecnológica para seguir adelante.

¿Cómo piensa usted o su empresa asumir la responsabilidad de este título en 2022?

En Merlyn Mind nos hemos mantenido muy cerca de los avances clave en la intersección de las interacciones multimodales (voz, tacto, control remoto...) y la IA (habla, PNL, representación del conocimiento...), pero con un enfoque inquebrantable en facilitar la vida de los profesores en el salón de clases.

Cómo se aplica la IA a las aplicaciones del mundo real es fundamental para nuestra misión y veo esto como otro impulso a nuestra búsqueda de la IA en la educación, las matemáticas y la educación matemática.

¿Cuáles son algunos de los objetivos que espera lograr en 2022 (ya sea a través de iniciativas de la empresa o de su viaje personal)?

Los maestros están sobrecargados de tener que tomar varias decisiones al día sobre diversos temas, incluidos, entre otros, su enfoque pedagógico, la gestión del aula, la tecnología o las tareas.

Cualquier cosa que podamos hacer para descargar parte de la toma de decisiones, reducir su estrés y evitar el agotamiento será de gran ayuda. Por eso, una de las metas para 2022 es lograr que Merlyn (la asistente digital) llegue a más docentes para ayudarlos a hacer lo que mejor saben hacer, enseñar y encender ese fuego en todos los estudiantes para construir un futuro mejor.

En el frente personal, me gustaría completar la tercera y última parte de la serie de Centaur Theorem Provers este año.

Al observar la variedad de tendencias preocupantes en el mundo que te rodea, ¿qué soluciones se te ocurren? Nombre tres tendencias y tres soluciones. Sea tan breve o tan detallado como desee.

Tres tendencias preocupantes:

1. Brecha en la formación docente a nivel mundial.
2. (D/M) es información.
3. Divisoria digital.

Brecha en la formación docente

El ODS-4 (Objetivo de Desarrollo Sostenible-4) de las Naciones Unidas establece "Garantizar una educación de calidad inclusiva y equitativa y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todos" .

Y los docentes son clave para alcanzar las metas del ODS-4. Sin embargo, no todos están igualmente bien preparados para el trabajo.

Como se indica en esta hoja informativa del Día Mundial de los Docentes de 2021 de la UNESCO ( Figura-1 ), la brecha en la calificación de los docentes en algunas geografías (África Subsahariana en particular) es muy preocupante.

Algunas estadísticas de la fuente anterior que son muy reveladoras:

• “A nivel mundial, el 83% de los docentes de primaria y la misma proporción de los de secundaria tenían las calificaciones mínimas requeridas. En primaria, esta proporción oscila entre el 98 % en el sudeste asiático y el 67 % en África subsahariana, mientras que en secundaria oscila entre el 97 % en Asia central y el 61 % en África subsahariana”.

  
  

• “En África subsahariana, la proporción de docentes con las calificaciones mínimas requeridas ha ido disminuyendo desde 2000, del 84 % para primaria y el 79 % para secundaria debido al creciente número de proveedores de educación privada/comunitaria, la contratación de docentes contratados y los presupuestos limitados. ”

Una tendencia relacionada es que los docentes abandonan la profesión debido al agotamiento y los bajos salarios.

Teach for America, por ejemplo, está experimentando un mínimo de 15 años en la inscripción de maestros. (La fuente de la figura 2 es Chalkbeat , una organización sin fines de lucro que cubre noticias educativas en los EE. UU.)

Puede que no haya una bala de plata para resolver todos los problemas, pero algunas direcciones clave en las que debemos invertir son:

• Sensibilizar y mejorar tanto la financiación nacional como la ayuda internacional para la formación de docentes. Consulte el Grupo de Trabajo Internacional sobre Docentes para la Educación 2030 para conocer los esfuerzos relacionados.

  
  

• Programas efectivos de desarrollo profesional (DP). Siempre hay múltiples objetivos y prioridades que compiten por el tiempo, la energía y la atención de los docentes, por lo que se debe hacer un mayor esfuerzo para integrar cuidadosamente el PD en los flujos de trabajo de los docentes y permitir el aprendizaje práctico con un circuito de retroalimentación donde los docentes puedan monitorear su PD.

  
  

• IA para EP . Direccionalmente, esto está muy en línea con el propio lema de Merlyn Mind de " IA para las personas que construyen un futuro mejor ". Merlyn permite a los profesores moverse por el aula sin comprometer su acceso a la tecnología (tanto hardware como software).

  
  

  Los profesores pueden controlar tanto la pantalla como su propia computadora portátil en la parte delantera de la sala mediante una entrada multimodal (voz de campo lejano en el centro de IA, control remoto con entrada de voz de campo cercano, un mouse de aire, un teclado direccional, etc.). Pero una de las funciones más importantes de Merlyn es permitir la microautomatización de los flujos de trabajo de los docentes para ahorrarles tiempo y esfuerzo.

  
  

  Por lo tanto, los profesores pueden saltar directamente a las aplicaciones educativas en sus computadoras portátiles y compartir material con toda la clase, ya que pueden cambiar de pantalla con un clic o un comando de voz.

  
  

  Pero hay algunos esfuerzos centrados en la IA para PD, como el entrenador de IA de Edthena, que trata de personalizar el contenido según los objetivos del maestro. Como parte de sus ciclos de capacitación, los maestros pueden probar cambios en las aulas y monitorear su propio DP, un circuito de retroalimentación importante.

  
  

  Los asistentes digitales son el futuro y debemos aceptarlos e invertir mucho más en IA para DP para acelerar el cierre de la brecha en la capacitación de docentes.

(Des/Mal)información

Otra tendencia preocupante son las noticias falsas, es decir, la difusión intencional o no intencional de información falsa.

Esto es particularmente preocupante cuando los esfuerzos esporádicos se convierten en organizados sistemáticamente y conducen a campañas de desinformación que pueden ser perjudiciales para países enteros en el peor de los casos.

La Figura 3 muestra un aumento en la frecuencia anual con la que los periódicos han pronunciado la frase "noticias falsas" y, como afirma este artículo de la revista PNAS titulado "Audiencias científicas, información errónea y noticias falsas" , "podría decirse que han vuelto más familiares y, por lo tanto, más creíbles". —sus falsas connotaciones.”

Nature publicó este artículo en 2020 titulado " La infodemia de las redes sociales de COVID-19 " en el que se realizó un análisis comparativo de la actividad de los usuarios en cinco plataformas de redes sociales diferentes durante la emergencia de COVID-19.

Los autores trazaron las proporciones (coeficientes de regresión) de publicaciones e interacciones cuestionables frente a las confiables. En una de las fuentes (Gab), el volumen de publicaciones cuestionables fue solo alrededor del 70% del volumen de publicaciones confiables, ¡pero el volumen de interacciones para publicaciones cuestionables fue casi 3 veces mayor que el volumen de publicaciones confiables!

Los autores sugieren que Gab es un entorno más susceptible a la difusión de información errónea. Su análisis también sugiere que " la difusión de información está impulsada por el paradigma de interacción impuesto por las redes sociales específicas o por los patrones de interacción específicos de grupos de usuarios comprometidos con el tema ".

Concluyen que los principales impulsores de la difusión de información están relacionados con las peculiaridades específicas de cada plataforma y dependen de la dinámica de grupo de las personas involucradas en el tema.

falsificaciones profundas

En 2017, un usuario de Reddit con el nombre de 'deepfakes' usó el aprendizaje profundo para intercambiar rostros de celebridades con videos inapropiados y los publicó en línea. La búsqueda de la palabra "deepfake" en todo el mundo en las tendencias de Google arroja la siguiente tendencia:

Las publicaciones sobre deepfakes se han disparado.

Aquí hay algunas líneas de tiempo, una de una publicación en medios sintéticos del Departamento de Seguridad Nacional y la otra de la revista Data & Society que deberían hacernos revisar nuestras herramientas para discernir la diferencia entre lo real y lo falso.

Cada vez es más difícil notar la diferencia.

Si está interesado en profundizar en cómo se crean los deepfakes, aquí hay una excelente encuesta completa de Georgia Tech . Los autores muestran cómo con una combinación de solo unas pocas estructuras básicas de redes neuronales ( Figura-9 ) se pueden detectar y crear deepfakes ( Figura-10 ).

También a partir de esa encuesta, los autores presentan un cuadro de confianza de la información ( Figura-11 ) que proporciona un marco útil para pensar sobre las noticias verdaderas frente a las falsas.

A riesgo de decir lo obvio, para empezar simplemente necesitamos usar nuestro sentido común y estar más atentos, usar instrumentos más lógicos como contraargumentos y argumentación paralela para exponer absurdos.

Pero dada la sofisticación de los ataques de desinformación, necesitamos un enfoque múltiple que incluya (pero no se limite a):

• Un llamado a la acción para que las empresas de tecnología luchen contra esto. Un buen ejemplo es Microsoft Video Authenticator , que devuelve una puntuación de confianza de cuánto se manipula artificialmente el medio (foto, video).

  
  

• Verificadores de hechos algorítmicos /IA con humanos en el circuito para obtener un consenso distribuido.

Divisoria digital

La brecha digital no ha sido tan pronunciada como durante la pandemia cuando la educación K-12 se vio afectada por la mala conectividad a Internet y la disponibilidad de computadoras.

Si bien la disponibilidad es lo más importante cuando hablamos de la brecha digital, hay otras dimensiones que caracterizan la brecha, como la asequibilidad (costo, % de ingresos pagados por el acceso), la calidad del servicio (velocidades de carga/descarga), el género (consulte las estadísticas de ITU y el Índice de Brecha Digital de Género ), seguridad, interconectividad o alfabetización digital.

Esta imagen del Informe general digital global de 2022 muestra la disparidad en la adopción de Internet en todo el mundo.

Aquí hay otra vista ( Figura-13 ) que muestra la tendencia en la que los países en desarrollo no están creciendo en adopción tan rápido como los desarrollados.

La Figura 14 revela aún más la disparidad entre las poblaciones urbanas y rurales, incluso dentro de las naciones desarrolladas.

Sin duda, ya existen varios esfuerzos fantásticos para cerrar la brecha digital.

Será bueno ver un enfoque más holístico para expandir el acceso al incluir esfuerzos como LTE privado para cubrir la última milla y redes comunitarias como Metamesh (uno de los primeros esfuerzos wifi sin fines de lucro) especialmente para las comunidades desatendidas.

Si observamos los datos de propiedad de dispositivos en 2022 ( Figura 15) , deberíamos considerar el avance de las experiencias de aprendizaje móvil. También debemos solucionar los retrasos en la cadena de suministro para mantener la continuidad en el acceso a los dispositivos.

Una mención honorífica (y potencialmente muy costosa) es la muy preocupante tendencia del aumento de los costos de daños por ransomware .

Aquí hay una instantánea de Cybersecurity Ventures que predice que los costos de daños por ransomware alcanzarán los $ 265 mil millones para 2031.

¡Se espera que los costos globales del cibercrimen alcancen la asombrosa cifra de $6 billones para 2025 !

Después de participar en este viaje, ¿hay algo que le gustaría que supiera el equipo de HackerNoon ?

Están haciendo un excelente trabajo animando a los entusiastas de la tecnología a participar y relacionarse con la comunidad.

¿Qué es algo especial sobre usted o su empresa que rara vez ha tenido la oportunidad de compartir adecuadamente pero que realmente quería? (¡Piénselo bien, lo sabré si no lo hizo!)

Lo más especial que puedo decir sobre Merlyn Mind es la gente. En casa, tenemos un equipo increíble y talentoso impulsado por la misión.

¡Igual de especiales son nuestros usuarios finales (educadores, administradores/directores de TI, socios) a quienes creemos que son nuestro equipo extendido y colaboradores en este viaje!

En lo personal, tengo predilección por la comida picante, algo que mucha gente puede saber. Lo que puede ser menos conocido es el certificado que obtuve por mi " juicio dudoso " que (píldenme loco) ¡extrañamente lo publicito con orgullo!

Como fanático de Man Vs Food de Adam Richman, decidí probar una de sus hazañas: el desafío Phall Curry , completé con éxito el desafío y entré en el 'P'hall of Fame.

¡Los chefs usan máscaras de gas cuando cocinan, ya que aparentemente usan varios tipos diferentes de pimientos! Así que sí, dudoso es correcto.

A la izquierda ( Figura 18) hay una imagen no relacionada (con el Phaal) de un restaurante en China que servía comida Schezwan. Lo loco es que todo lo que flota encima es chile y estaba delicioso.

¿Qué canción o álbum de música estás disfrutando actualmente?

Estos días tengo Pandora con diferentes estaciones y descargo la elección a la máquina.

¿Cuáles son algunos conceptos sobre los que te gustaría que la gente supiera más?

No tengo idea de qué conceptos ya conoce la gente, pero puedo mencionar algunos que me han servido bien. Tenga en cuenta que ninguno de estos son originales, pero han influido en mi forma de pensar.

1. Las ideas gemelas: amabilidad computacional y estoicismo computacional.
2. Múltiples representaciones como múltiples formas de pensar

Las ideas gemelas

Encontré por primera vez estas ideas en el libro de Brian Christian y Tom Griffiths " Algoritmos para vivir" . Aquí están las definiciones :

“ La amabilidad computacional es un principio de diseño que utiliza la informática para identificar áreas en las que tareas aparentemente simples crean mucho trabajo complejo para las personas que deben realizarlas, y toma medidas para reducir esos gastos generales”.

El estoicismo computacional es el uso de la informática para identificar los límites de la certeza en las decisiones difíciles que todos debemos tomar en el curso de nuestras vidas, y para ayudarnos a estar tan seguros como sea práctico en estas áreas, mientras nos liberamos de nosotros mismos. -duda que proviene de preguntarse si podríamos encontrar más certeza trabajando más duro.”

Las máquinas intentan ser computacionalmente amables al absorber gran parte de la complejidad. Esto se aplica igualmente a los humanos, donde podemos facilitar (simplificando) que otros consuman nuestros pensamientos y palabras. Cuando fallamos en hacer eso, estamos siendo computacionalmente crueles.

Representaciones múltiples

Una de las muchas definiciones de la palabra representación que se me ha quedado grabada durante casi dos décadas es Compromiso Ontológico .

En el momento en que elegimos representar o modelar el mundo/sistema, nos comprometemos con una comprensión del mismo, una posibilidad funcional o estructural.

Pero para comprender el mundo en su totalidad, es necesario probarlo con tantas herramientas como sea posible, usar tantos lenguajes y niveles de abstracción como estén disponibles y generar tantas teorías como puedan ayudar a explicar los diferentes fenómenos en el mundo.

Tomemos este ejemplo de Física del problema de dinámica en la Figura-19.

La misma idea de un ascensor que frena al subir puede representarse de forma cualitativa, semicualitativa con vectores para describir conceptualmente el problema y cuantitativa con símbolos y ecuaciones para codificar abstracciones, reglas, teorías, todo para resolver problemas en el mundo real. Cada uno proporciona un nivel diferente de expresividad.

Una idea relacionada pero maravillosa de Bret Victor de hace más de una década es Explicaciones explorables, donde cambiar una representación afecta a otras. Para un estudiante, esta es una herramienta muy poderosa. Animo a los lectores a comprobarlo aquí . Un fragmento de sus escritos que explica la idea maravillosamente:

"Es tentador quedar impresionado por la novedad de un widget interactivo como este, pero la interactividad en sí no es realmente el punto. El punto principal de este ejemplo, la razón por la que lo llamo una "explicación explorable", es la sutileza con lo cual lo explorable se integra con la explicación" - Bret Victor

Me gustaría dejarlos con una cita simple pero poderosa de George Polya (matemático) sobre el mismo tema:

“Es mejor resolver un problema de cinco maneras diferentes, que resolver cinco problemas diferentes de una sola manera”

¡Gracias por todo lo que haces! – Equipo Hacker Noon .

Para más información:

Leer sobre los Noonies aquí . Para ver todos los ganadores puede visitar este sitio , elija cualquier premio y vea el nombre que aparece en la parte superior. o seguir esta cuenta para publicaciones con la lista de nombres publicados en el transcurso de la semana del 14 de febrero de 2022.

Lea las preguntas frecuentes sobre Inicios aquí o aquí . Para ver todos los ganadores puede visitar este sitio , elija cualquier ciudad y vea el nombre que aparece en la parte superior. o seguir esta cuenta para publicaciones con la lista de nombres publicados en el transcurso de la semana del 14 de febrero de 2022.

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