Evaluating the Effectiveness of Human-Centered AI Systems in Education

Abstract

[ES]Esta tesis explora el uso de la inteligencia artificial (IA) en la educación, centrándose en mejorar la interacción humano-computadora (HCI) y la experiencia del usuario. El estudio incluye una revisión sis temática de la literatura (SLR) y un estudio de caso del proyecto LATILL, un ejemplo destacado del uso de IA en la educación. La SLR examina el conjunto de literatura existente para determinar los efectos de la integración de la IA en la educación en la experiencia del usuario y en la HCI. Los resultados demuestran cómo la IA puede personalizar y adaptar las experiencias de aprendizaje, mejorar el rendimiento en tareas y mejorar la experiencia del usuario tanto para los docentes como para los estudiantes. La SLR también iden tifica las dificultades y restricciones relacionadas con la aplicación de la IA en la educación. El proyecto LATILL, que ejemplifica el uso efectivo de la IA en la educación de idiomas, es el foco del estudio de caso. El objetivo principal del proyecto es ayudar a los docentes a proporcionar orientación y apoyo personaliza dos a sus estudiantes. Pueden seleccionar textos apropiados según los niveles del Marco Común Europeo de Referencia para las Lenguas (CEFR) y características lingüísticas. La plataforma utiliza una metodología de diseño centrada en el usuario e incorpora prototipos y comentarios de los usuarios para garantizar una funcionalidad óptima y satisfacer los requisitos particulares de los docentes. El proyecto LATILL busca transformar la enseñanza de idiomas convencional, aumentar la participación de los estudiantes y fomentar experiencias de aprendizaje de idiomas gratificantes y exitosas mediante la promoción de la colaboración y el intercambio de recursos entre los educadores. A través de la SLR y el estudio de caso, esta tesis propor ciona conocimientos valiosos sobre el potencial de la IA en la educación, su impacto en la experiencia del usuario y la HCI, y los desafíos y oportunidades que surgen al implementar la IA en entornos educativos. En conclusión, esta investigación resalta los beneficios significativos de la integración de la IA en la educación y enfatiza la importancia de considerar los principios de experiencia del usuario y HCI al diseñar sistemas educativos impulsados por la IA. Al aprovechar de manera efectiva las tecnologías de IA y adoptar enfoques de diseño centrados en el usuario, los educadores pueden mejorar la experiencia de aprendizaje, fomentar la participación de los estudiantes y promover resultados educativos exitosos.

[EN]This thesis explores using artificial intelligence (AI) in education, concentrating on improving human computer interaction (HCI) and the user experience. The study includes a systematic review of the literature (SLR) and a case study of the LATILL project, a prime example of the use of AI in education. The SLR examines the body of existing literature to determine the effects of integrating AI in education on user experience and HCI. The results demonstrate how AI can personalize and adapt learning experiences, en hance task performance, and improve user experience for teachers and students. The SLR also identifies difficulties and restrictions related to the application of AI in education. The LATILL project, which ex emplifies the effective use of AI in language education, is the focus of the case study. The project’s main objective is to assist teachers in providing their students with individualized guidance and support. They can select appropriate texts based on CEFR levels and linguistic characteristics. The platform employs a user-centered design methodology and incorporates prototypes and user feedback to guarantee optimal functionality and satisfy the particular requirements of teachers. The LATILL project seeks to transform conventional language instruction, increase student engagement, and foster enjoyable and successful lan guage learning experiences by encouraging collaboration and resource sharing among educators. Through the SLR and the case study, this thesis provides valuable insights into the potential of AI in education, its impact on user experience and HCI, and the challenges and opportunities that arise in implementing AI in educational settings. In conclusion, this research highlights the significant benefits of integrating AI in education and emphasizes the importance of considering user experience and HCI principles when design ing AI-driven educational systems. By leveraging AI technologies effectively and adopting user-centered design approaches, educators can enhance the learning experience, promote student engagement, and foster successful educational outcomes.