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IT 교육에 AWS AI와 Amazon Sumerian 사용하기
작성일: 2018년 12월 24일

Voiced by Amazon Polly

(원문에서 다운로드받으세요)

 

이 글은 AWS 머신러닝 히어로인 Cyrus Wong이 작성하였습니다.  Cyrus는 홍콩 직업 교육 연구소(Lee Wai Lee) 클라우드 혁신 센터의 데이터 과학자입니다. 그는 9개의 AWS Certifications를 모두 획득했으며 오픈 소스 프로젝트, 블로그 게시물 및 이벤트를 통해 자신의 AWS 지식을 다른 사람들과 공유하는 것을 즐깁니다.

 

저희 기관(IVE)은 매년 수천 명의 학생들에게 IT 교육을 제공하며, 저희  중 하나가 AWS 프로모션 크레딧을 성공적으로 적용했습니다. 저희는 최근에 AWS AI, 서버리스, AR/VR 서비스를 사용하여 학습 경험을 향상시키고, 실험실에서 학생들이 무엇을 하고 있는지 이해하기 위해 데이터를 수집하는 오픈 소스 프로젝트인 “Lab Monitor”를 구축했습니다.

 

문제

실습 활동의 일반적인 문제점 중 하나는 학생들이 종종 과정과 상관없는 것들을 하고 있다는 것입니다(예: 비디오 보기, 게임하기). 그리고 실험 답은 책 안에 있기 때문에 학생들은 반 친구로부터 쉽게 답을 복사할 수 있습니다. 일반적으로 한 가지 답만 있기 때문에 교사들은 학생들이 도전하게 하도록 애씁니다. 아무도 어떤 학생들이 실험실에서 일하고 있고 어떤 학생들이 서로서로 복사하고 있는지 모릅니다!

 

해법

Lab Monitor는 평가 모델을 최종 결과에서 전체 개발 프로세스로 변경합니다. 저희는 AWS AI 서비스를 이용하여 학생들을 지원하고 감시할 수 있습니다.

 

시스템은 다음 부분으로 구성됩니다.

 

  • 실험실 모니터 에이전트
  • 실험실 모니터 수집기
  • AR 연구 보조

 

실험실 모니터 에이전트

실험실 모니터 에이전트는 학생의 컴퓨터 활동에서 실행되는 파이썬 애플리케이션입니다. 모든 정보는 주기적으로 AWS로 전송됩니다. 학생들을 식별하고 API 게이트웨이를 보호하기 위해, 각 학생은 사용 제한이 있는 고유한 API 키를 가지고 있습니다. 이 기능에는 다음이 포함됩니다.

 

  • 모든 키보드 및 포인터 이벤트 캡처하기. 이것은 학생들이 키보드와 포인터를 사용하지 않고 코딩 작업을 완료하는 것이 불가능하기 때문에 학생들이 연습을 정말 열심히 하고 있다는 것을 보장할 수 있습니다. 또한, 저희는 학생들이 지름길을 사용하도록 권장하고 저희는 지도자로 그 정보가 필요합니다.
  • PC 프로세스 모니터링 및 제어하기. 교사들은 학생들이 연구소와 무관한 프로그램을 실행하는 것을 막을 수 있습니다. 컴퓨터 테스트를 위해, 우리는 모든 브라우저와 통신 소프트웨어를 없앨 수 있습니다. 하드웨어를 업그레이드할지 여부를 결정하려면 자세한 정보를 처리하는 것이 중요합니다.
  • 캡처 화면Amazon Rekognition은 비디오나 부적절한 내용을 감지할 수 있습니다. 추출된 텍스트 내용은 Amazon Sumerian 호스트가 학생에게 자동으로 말을 걸도록 할 수 있습니다. 교사가 모든 학생 화면을 감시하는 것은 불가능합니다. 저희는 이미지 업로드 속도를 높이기 위해 S3 전송 가속과 함께 미리 지정된 URL을 사용합니다.
  • 학생들이 코드를 저장할 때 소스 코드를 AWS에 업로드하기. 학생들이 과제를 끝낼 때를 알고 더 느린 학생들에게 도움을 주는 것은 좋은 일입니다.

 

실험실 모니터 수집기

실험실 모니터 수집기는 데이터를 수집하고 AR 연구 보조에 API를 제공하는 AWS Serverless Application 모델입니다. 선택적으로, 교사는 AWS Lambda 내에서 단위 테스트를 실시하여 코드를 저장할 때마다 즉시 등급을 매길 수 있습니다. 그것은 끊임없이 모든 데이터를 Amazon S3 데이터 레이크에 저장하며, 선생님들은 Amazon Athena를 사용하여 데이터를 분석할 수 있습니다.

 

비용을 절약하기 위해, 예정된 Lambda 함수는 15분마다 선생님의 수업 일정을 체크합니다. 곧 있을 수업이 있을 때는 Kinesis 스트림과 Kinesis 데이터 분석 애플리케이션을 자동으로 생성합니다. 교사들은 모든 학생 활동을 거의 실시간으로 볼 수 있습니다.

AR 연구 보조

AR 연구 보조는 Amazon Sumerian로 학생들이 그들의 실험 연습을 하도록 상기시켜주는 응용 프로그램입니다. Amazon Rekognition 에 카메라 이미지를 보내고 학생증을 받습니다.

 

Sumerian 호스트, Christine은 Amazon Polly를 사용하여 무슨 일이 일어날 때 학생들과 이야기합니다.

 

  • 학생들이 단위 시험을 통과하면, 그녀는 축하한다고 말합니다.
  • 학생들이 영화를 볼 때, 그녀는 톰 크루즈와 같은 영화배우의 이름으로 그들을 꾸짖습니다.
  • 학생들이 포르노를 볼 때, 그녀는 그들을 꾸짖습니다.
  • 학생들이 파이썬 통역관을 설치하는 것을 잊어버리는 것과 같은 잘못된 행동을 할 때, 그녀는 그들에게 그것을 설치하라고 상기시킵니다.

 

학생들은 또한 예를 들어 그들의 전반적인 진행 상황을 점검하는 등의 질문을 할 수 있습니다. 호스트는  Lex chatbot에 연결할 수 있습니다. 학생들의 대화는 Amazon Comprehend이 제공한 감정 분석 결과와 함께 DynamoDB에 저장됩니다.

 

학생 화면은 Sumerian 응용 프로그램 안의 프로젝터와 같습니다.

Christine: “그만해, 실험동안 더러운 것을 봐! 톰 크루즈는 네가 Python 코드를 쓰는 것을 도울 수 없을 거야!”

 

단순화된 아키텍쳐 다이어그램

데모 비디오

AR 연구 보조 반응: https://youtu.be/YZCR2aROBp4

 

결론

다양한 AWS 서비스의 결합으로, 학생들은 이제 실습에만 집중할 수 있고 서로에게서 답을 복사하는 것에 대해 생각하지 않을 수 있습니다. 저희는 약 4개월 만에 그 프로젝트를 만들었고 그것은 여전히 진화하고 있습니다. 앞으로 저희는 기계학습 모델을 구축하여 학생들의 수업 태도에 따라 최종 성적을 예측할 계획입니다. 그들은 Christine과 함께 한 수업이 훨씬 더 재미있다고 느낍니다.

 

마지막으로 AWS Credit을 제공한 AWS Educate와 클라우드 및 데이터 센터 관리인 IVE Higher Diploma의 MikeLongMandyTungJacquelineHin 의 AWS 아카데미 학생 개발 팀에게 감사 인사를 드리고자 합니다. 그들은 이 애플리케이션을 AWS 인공지능(AI) 해커톤에 제출했고 3등상을 받았다는 사실을 막 알게 되었습니다.

 

원문 URL : https://aws.amazon.com/ko/blogs/aws/using-aws-ai-and-amazon-sumerian-in-it-education/

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