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3. Mai 2017

Sicher über einen schmalen Grat: Big Data als Chance für die Bildungstechnologie

Wenige Begriffe haben selbst in unserer Technik-affinen Welt noch einen so gespaltenen Ruf wie „Big Data“: Für die Einen ist der Ausdruck synonym mit Überwachung – für die Anderen bedeutet er die Chance, komplexe Sachverhalte durch den gezielten Einsatz von Technologie analysieren und verstehen zu können. Gerade im Bildungsbereich kann Big Data eingesetzt werden, um die Effektivität von differenzierten und individualisierten Lernprozessen massgeblich zu verbessern.

Doch wie ist es möglich, gleichzeitig die unterschiedlichen ethischen Richtlinien und gesetzliche Regelungen in einem internationalen Kontext zu berücksichtigen?

Datenflut im digitalen Zeitalter

Fernab moralischer und politischer Konnotationen ist Big Data schlicht ein Begriff für Datenmengen, die auf manuellem Weg nicht mehr verarbeitet werden können. Oft sind diese Daten zu unstrukturiert oder zu häufigen Veränderungen unterworfen, um noch von Menschen ausgewertet zu werden. Und meist ist die schiere Datenmenge auch einfach zu überwältigend.

Noch vor wenigen Jahrzehnten wäre dies ein unüberwindbares Problem gewesen, das den Verlust wertvoller Informationen zur Folge gehabt hätte. Doch dank digitaler Systeme können heute selbst besonders grosse und komplexe Datenmengen sicher erhoben und verarbeitet werden. Software übernimmt hier zunehmend Aufgabenbereiche, welche für Menschen im selben Ausmass nicht mehr zu bewerkstelligen wären, nämlich:

  • Das Sammeln von umfangreichen Datensätzen

  • Das Analysieren und Korrelieren einzelner Daten

  • Die Interpretation aller vorhandenen Informationen

Dass die digitale Verarbeitung von Big Data auf diese Weise nicht nur Zeit und Ressourcen spart, sondern auch zu erstaunlich präzisen Ergebnissen führt, wird spätestens bei einem Blick auf diejenigen Institutionen klar, die bereits auf entsprechende Systeme vertrauen.

Die Rolle von Big Data in Ökonomie und Gesellschaft

Die Werbeindustrie war eine der ersten, welche das Sammeln, die Analyse und das Auswerten von riesigen Datensätzen an Computersysteme abgegeben hat. Hier werden komplexe Vorgänge wie Themenaffinität, Medienkonsum und Kaufverhalten automatisch in einen direkten Zusammenhang gebracht. Und aus diesen Zusammenhängen ergibt sich schliesslich ein Plan, wie die Zielgruppe auch zukünftig psychologisch effektiv durch speziell zugeschnittene Werbung angesprochen werden kann.

Selbst globale Taxi-Unternehmen vertrauen heute auf das computergestützte Sammeln und Auswerten von Big Data, um ihre Abläufe auf Basis erfassbarer Daten effizienter zu gestalten. Und spätestens seit der US-Wahl Ende 2016 ist klar, dass nicht nur im Big Business, sondern auch auf politischer und sozialer Ebene gigantische Datenmengen durch entsprechende Software ausgewertet werden. Big Data ist auf allen Ebenen der Gesellschaft ein fester Bestandteil des modernen Lebens geworden – und auch im Bildungssektor wird das Thema bereits seit Jahren rege diskutiert.

Kann die EdTech-Branche die Chancen des Informationsangebots nutzen und seine Risiken vermeiden?

Der Grund für die fortdauernde Diskussion liegt einerseits in der Komplexität umfassender Lösungen zur Verarbeitung von Big Data – und andererseits in ethischen Bedenken und gesetzlichen Vorschriften. Aus datenschutzrechtlichen Gründen ist es in vielen Ländern einfach nicht möglich, im grossen Umfang die persönlichen Daten von LernerInnen zusammenzuführen, um eine fundierte Analyse zu ihrem Lernverhalten anzustellen.

Natürlich gibt es gute Gründe für einen derart umfangreichen Schutz persönlicher Daten. Die ethischen Bedenken gegen eine vollständige Überwachung des Klassenraums, wie sie beispielsweise von einigen kontrovers diskutierten Startups in den USA praktiziert wird, sind durchaus einleuchtend. Doch wenn bereits das Zusammenführen von Nutzerdaten über Gemeindegrenzen hinweg gesetzlich unterbunden wird, bedeutet das für die Künstliche Intelligenz hinter dem jeweiligen System, dass ihr wichtige Informationen vorenthalten werden. Die Analyse und Interpretation der erhobenen Daten wird dadurch zwangsläufig verfälscht und die Lernerfahrung geschmälert.

Ein umfangreiches System, individuell anpassbar – Die Avallain-Lösung

Bei Avallain haben wir uns schon lange mit der Problematik „Big Data“ beschäftigt: Wie kann man die vorhandenen Userdaten am effizientesten auslesen, bessere Lernerfahrungen ermöglichen – und gleichzeitig ethische und gesetzliche Vorgaben befolgen, die sich international drastisch unterscheiden können?

Big eLearning Advantages durch Big Data?

Eine der einzigartigen Fähigkeiten digitaler Bildung ist es, sich präzise an den Bedürfnissen und Vorlieben einzelner LernerInnen zu orientieren, um echtes individualisiertes und differenziertes Lernen auch in heterogenen Gruppen zu ermöglichen. Bei der Entwicklung unseres eigenen Systems mussten wir allerdings feststellen, dass sich viele gängige eLearning-Tools bis heute auf das reine Sammeln eher trivialer Daten konzentrieren: Neben der Summierung von Klickraten via Google Analytics sind buchhaltungstechnische Daten, individuelle Testergebnisse und die Häufigkeit der Nutzung von Lerninhalten meist schon alles, was heute gängige Software auslesen kann.

Mit derartigen Programmen lassen sich also beispielsweise Durchschnittsnoten errechnen – doch welcher Lernpfad welchen LernerInnen massgeblich zum Lernerfolg verholfen hat, das lässt sich meist nicht ohne viel manuellen Arbeitsaufwand auslesen. Selbst das simple Zusammenführen von Nutzerdaten aus verschiedenen Applikationen mittels xAPI hat sich bislang noch nicht umfassend etabliert. Eine derart eingeschränkte und wenig systematische Herangehensweise an Big Data erzeugt keine auswertbaren Sammlungen sinnvoller Daten, sondern meist nur „Data Lakes„. Das bedeutet, dass die Software zwar Informationen sammelt – diese werden dann aber unsortiert abgespeichert und aus Mangel an Zeit, Budget oder qualifizierten Analysten meist gar nicht mehr ausgewertet.

Think Big – Das Avallain System

Als Ergebnis unserer Beobachtungen haben wir bereits 2016 eine Lösung vorgestellt, die dazu entwickelt wurde, Big Data sinnvoll zu verarbeiten und gleichzeitig den schmalen Grat zwischen Effizienz und Ethik zu meistern. Unser System basiert auf derselben Philosophie, nach der Avallain bereits seit über 10 Jahren handelt: Beste technologische Standards in Verbindung mit maximaler Nutzerfreundlichkeit durch vollständige Flexibilität. Unser System lässt sich nicht nur an die persönlichen Bedürfnisse der NutzerInnen anpassen, sondern auch auf die jeweils vorherrschenden ethischen oder gesetzlichen Richtlinien bezüglich Big Data.

In unserem System werden ein xAPI Lernspeicher (Learning Record Store) und ein Eventspeicher-Service kombiniert. Damit werden nicht nur Erkenntnisse zum Lernfortschritt gespeichert, sondern es kann jeder einzelne Vorgang als Event aufgezeichnet werden, vom Nutzerverhalten in den Menüs bis zu Spracheingaben in interaktiven Audio-Aufgaben. Diese Events werden in einem eigenständigen Data-Warehouse-System gespeichert und können dort mit einer Standard Business Intelligence Suite ausgelesen werden. Die Abfrage selbst ist auf Nutzerkomfort ausgelegt – jede benötigte Information lässt sich schnell und ohne zusätzliche Schulungen auslesen. Effektives Data-Mining ist so bereits ab dem ersten Verwendungstag möglich und gibt Aufschluss über zahlreiche Interessenschwerpunkte wie:

  • Welche Lerninhalte sind beliebt?

  • Welche Inhalte werden von welcher Altersgruppe bevorzugt?

  • Welche Inhalte sind eventuell zu schwer oder zu einfach?

  • Welche Lerninhalte führen zum besten Lernergebnis?

  • Welche Kommunikationskanäle werden innerhalb der Lernplattform genutzt?

Sowohl der Eventspeicher als auch die verwendete Business Intelligence Suite können dabei vollständig an die Vorlieben des jeweiligen Kunden angepasst werden. Unser Big Data Analyse-System ist kompatibel mit Datenbanken von der Open-Source-Lösung bis zur riesigen professionellen Cloud-Struktur – und mit allen gängigen Analyse-Tools wie Amazon’s Elastic Map Reduce. Dank des branchenübergreifenden Ansatzes unserer auf etablierten Standards basierenden Architektur können wir schnell auf zukünftige Entwicklungen und neue Big Data Analyse-Methoden reagieren. Diese können dann jederzeit kostengünstig in die bestehende Software integriert werden.

Verantwortungsvoll eingesetzt unterstützt Big Data individuelle Wege zum Lernerfolg

Avallain bietet schon heute Systeme zur effizienten Verwendung von Big Data bei der digitalen Bildung – und das, ohne dabei ethische oder rechtliche Grundlagen zu verletzen. Unsere intelligenten Systeme stellen LehrerInnen, Institutionen und Unternehmen eine kostengünstige Methode zur Verfügung, Daten präzise zu erfassen, zu analysieren und zu interpretieren.

Wir haben erkannt: Individualisiertes und differenziertes Lernen kann durch einen konsequenten, aber verantwortungsvollen Umgang mit Big Data revolutioniert werden. Insbesondere für LernerInnen stehen deshalb spannende Zeiten bevor, denn ihre Bildung wird durch die Verwendung von Big Data noch individueller, noch interessanter und noch effektiver gestaltet.

 

Kontakt

Daniel Seuling, Head of Communications, dseuling@avallain.com

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