Kurzübersicht:
Englischkenntnisse in Entwicklungsländern wie Indien wirken sich auf das wirtschaftliche und soziale Wohlergehen der Menschen aus. Diese Frage unterstreicht die gesellschaftliche Bedeutung der Englischkenntnisse. Die meisten staatlichen Schulen in Indien verwenden die Landessprache als Unterrichtsmedium, und das Erlernen und Beherrschen der englischen Sprache ist für die Schüler oft eine Herausforderung. EnglishHelper (EH), ein Unternehmen für Sprachlerntechnologie und ein soziales Unternehmen1, hat die Wichtigkeit dieser Herausforderung erkannt. Gemeinsam mit Schoolnet India Ltd, einer Bildungs- und Qualifizierungsorganisation, suchte man nach einer langfristigen Lösung. Ausgehend von der Prämisse, dass Sprache am besten in einer multisensorischen Umgebung erlernt wird2, wurde ReadToMe entwickelt, eine KI-Software, die mit Text-to-Speech-Sprachtechnologie für multisensorisches Lesen und Verstehen ausgestattet ist. Dank der Partnerschaft mit Intel und Amazon Web Services (AWS) war EH in der Lage, Skalierbarkeit zu erreichen und die Software staatlichen Schulen in allen indischen Bundesstaaten zur Verfügung zu stellen. Die Software unterstützt jetzt die Schüler von mehr als 25.000 Schulen und soll bis 2021-22 auf über 100.000 Schulen anwachsen.3
Implementieren von technologisch-basiertem Lernen
Umfragen, die in den letzten zehn Jahren an staatlichen Schulen in Indien durchgeführt wurden, zeigen ein erhebliches Gefälle bei den Lese- und Verständnisfähigkeiten der Schüler.4 In den meisten staatlichen Schulen in Indien, vor allem in ländlichen Gebieten, wird die lokale Landessprache oder die Amtssprache des Staates als Unterrichtsmedium verwendet. All India Educational Surveys (AIES) zufolge wurde Englisch als Unterrichtsmedium nur in 15,49 % der Schulen in der Primarstufe, in 21,08 % der Schulen in der oberen Primarstufe, in 28,73 % der Schulen in der Sekundarstufe und in 33,06 % der Schulen in der höheren Sekundarstufe verwendet.5 Das Erlernen der englischen Sprache ist für Schüler staatlicher Schulen aus einer Vielzahl von Gründen schwierig - die englische Phonetik ist willkürlich und eine Herausforderung für Schüler, die in ihrem täglichen Leben nicht mit der englischen Sprache in Berührung kommen. Außerdem gibt es Probleme aufgrund des Lehrermangels und der Englischkenntnisse der Lehrer.
Das Erlernen der englischen Sprache eröffnet den Schülern in Indien eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Hochschulbildung und die spätere Beschäftigung. EnglishHelper, erkannte die Auswirkungen, die fehlende Englischkenntnisse auf die Zukunft dieser Schüler haben. Um den Schülern bei der Überwindung dieser Hürde zu helfen, entwickelte EH eine langfristige Lösung in Form von ReadToMe, einer KI-Software, die das multisensorische Lesen und Verstehen erleichtert.
Um die Reichweite zu erhöhen, hat EH das RightToRead-Programm ins Leben gerufen, das ReadToMe in verschiedenen Lernumgebungen implementiert, um die Lernbedürfnisse der Schüler zu unterstützen.3 Sie haben sich an mehrere indische Bundesstaaten gewandt, um die Möglichkeiten zu erkunden, die diese Lösung den Schülern staatlicher Schulen, insbesondere in ländlichen Gebieten, eröffnen könnte. Dies ermöglichte es EH, mit den Regierungen im ganzen Land zusammenzuarbeiten und das RightToRead-Programm in mehr als 25.000 Schulen einzuführen, was sich auf das Leben von mehr als 10 Millionen Schülern und 100.000 Lehrern auswirkt.3
„Das RightToRead Programm befasst sich mit dem grundlegenden Bedarf an Zugang zur englischen Bildung, die in öffentlichen Schulen fehlt. Die Zusammenarbeit von Amazon Web Services und Intel ermöglichte die Skalierbarkeit und die Bereitstellung einer kosteneffizienten Lösung, die Tausende von Schülern in staatlichen Schulen erreichen wird“, so Rahul Sharma, President, World Wide Public Sector, India and South Asia, Amazon Internet Services Pvt. Ltd.
Klassenlektüre für besseres Verständnis.3
Plattform zur Entwicklung englischer Sprachkenntnisse
In Zusammenarbeit mit Schoolnet, Intel und AWS hat EH seine ReadToMe-Software erfolgreich in digital ausgestatteten staatlichen Schulen in mehreren Bundesstaaten implementiert. Die Software, die im RightToRead-Programm eingesetzt wird, ist mit einer KI-gestützten multisensorischen Technologie ausgestattet, die das Lernen für die Schüler interaktiv macht und die Effektivität der Lehrer verbessert. Für Schüler der Klassen 1 bis 12 implementiert, fand EH heraus, dass Schüler, die an ReadToMe-fähigen Klassen teilnahmen, 20-40 % bessere Lese- und Verständnisleistungen zeigten, wie unabhängige Bewertungen durch Dritte ergaben.3 Dieses signifikante Ergebnis wird durch die konsequente Beschäftigung mit dem Thema ermöglicht, die englische Phonetik zu erlernen und die Worterkennung zu verbessern. Außerdem wird durch die Anpassung an den Lehrplan die praktische Umsetzung der vorgeschriebenen Lehrbücher gewährleistet und der Bedarf an längeren Unterrichtseinheiten entfällt. Heute unterstützt ReadToMe mehr als 10 Millionen Schüler in über 25.000 Schulen 3, indem es ihnen eine gesunde Lernerfahrung im Klassenzimmer und darüber hinaus bietet.
Der jüngste Staat, der das RightToRead-Programm eingeführt hat, ist Andhra Pradesh. Um Englisch als Unterrichtssprache in allen staatlichen Schulen einzuführen, hat der Bundesstaat zusammen mit EH das Anglodayam-Projekt eingeführt, das die RightToRead-Programmlösungen in den Internatsschulen der Stammes- und Sozialfürsorgeabteilungen des Bundesstaates erweitert.6 Gemeinsam mit Intel und AWS hat EH das Programm in 210 Schulen erfolgreich eingeführt. Mehr als 40.000 Schüler und 300 Lehrer in abgelegenen Teilen von Andhra Pradesh nutzen das Programm.
EnglishBolo-Sitzung für Lehrkräfte zur Unterstützung mit besseren Schulungsinstrumenten.6
Lösungen, die das Sprachenlernen transformieren.
Der Wunsch, etwas zu bewirken, trieb EH dazu an, verschiedene Lösungen zu finden, die in das RightToRead-Programm aufgenommen werden können und nicht nur den Schülern, sondern auch den Lehrern helfen. Da sich das Programm an staatliche Schulen, vor allem in ländlichen Regionen, richtete, stellte EH fest, dass die meisten Lehrkräfte nicht über die für die jeweilige Klassenstufe erforderlichen Sprachkenntnisse verfügten. Um den Lehrern die richtigen Fähigkeiten zu vermitteln, stellte EH den Lehrern eine Lernlösung, EnglishBolo, zur Verfügung, die auf der Grundlage ihrer Englischkenntnisse zugewiesen wird. Durch EnglishBolo können Lehrer ihre Kenntnisse verbessern und ihre Vertrautheit mit den ReadToMe-Lösungen erhöhen. Die Mischung aus Selbststudium und Live-Tutorensitzungen bietet den Lehrern ein sicheres Lern- und Übungsumfeld. EnglischBolo ist zweifellos von großem Wert für die Lehrkräfte, aber bei der Umsetzung des Programms hat sich gezeigt, dass fast 60 % der Lehrkräfte nicht das gewünschte Niveau an Englischkenntnissen haben. Diese Kluft muss schnell geschlossen werden, wenn die Landesregierung den Übergang zu Englisch als Unterrichtssprache erfolgreich gestalten will.
Lehrkräfte, die das EnglishBolo-Programm absolvieren, sind mit dem notwendigen Wissen ausgestattet, um die ReadToMe School Edition und das ReadToMe Virtual Classroom zu implementieren. Mit diesen Lösungen können Schüler der Klassen 1 bis 12 sowohl im Klassenzimmer als auch per Fernzugriff lehrplanbasierten Englischunterricht erhalten. ReadToMe School Edition verwendet die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)-Infrastruktur der Schule, um eine multisensorische Lernerfahrung mit visuellen und auditiven Hilfsmitteln zu ermöglichen, die vom Lehrer gesteuert werden. Dadurch wird die Beteiligung und Einbeziehung der Schüler in den Unterricht maximiert. ReadToMe Virtual Classroom ermöglicht Lehrern die Fortsetzung des Online-Englischunterrichts aus der Ferne, ohne die Unterrichtspläne zu beeinträchtigen. Als Ergänzung zum Lernen im Klassenzimmer hat EH die ReadToMe Student Edition eingeführt, die den Schülern die erforderliche akademische Unterstützung außerhalb der Schule bietet. Diese selbstlernende App kann auf Android-Geräten installiert werden und hilft Schülern beim Lesen und Verstehen von Schulbüchern.
Nutzung der fortschrittlichen KI-Fähigkeiten von Intel
EH nutzte die AWS Elastic Compute Cloud (EC2) M5-Instanzen, die von skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren der 2. Generation. Die zur Unterstützung der AWS-Anwendungsserver und -Datenbanken eingesetzten Intel® Prozessoren und die Architektur trugen dazu bei, die Rechenzeiten zu verbessern und die Optimierung der Anwendungen sicherzustellen.
Die Architektur von Intel® bietet starken Datenschutz, schnelle Verarbeitung großer Datenmengen und Serviceflexibilität ohne Leistungseinbußen. Die skalierbaren Intel Xeon Prozessoren versorgen das RightToRead-Programm mit den notwendigen Schlüsselfunktionen, darunter:
- Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost): Neben der verbesserten Leistung bei der Bildklassifizierung in skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation bietet Intel DL Boost auch eine integrierte KI-Beschleunigung mit schneller Deep-Learning-Inferenzleistung.
- Intel® Advanced Vector Extension 512 (Intel® AVX-512): Die Intel AVX-512 Erweiterung bietet eine beschleunigte Anwendungsleistung, die erhebliche Verbesserungen bei der Geschwindigkeit von Workloads und Datenanwendungen ermöglicht.
„Die Fähigkeit, Englisch zu lesen, zu schreiben und zu sprechen, eröffnet den Kindern eine Vielzahl von Möglichkeiten. Durch die Zusammenarbeit mit AWS und die Unterstützung des RightToRead-Programms von EnglishHelper konnten wir die Lernergebnisse erheblich verbessern und hoffen, diese hervorragende Zusammenarbeit in anderen indischen Bundesstaaten fortsetzen zu können“, so Peter Bevan, Global Director - CEGS Team Amazon.
Nutzen Sie AWS-Instanzen für die Skalierbarkeit und Optimierung.
Amazon EC2 M5-Instanzen mit der Rechenleistung von skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation sowie Intel AVX-512 und Intel DL Boost ermöglichten EH die nahtlose Bereitstellung des KI-basierten RightToRead-Programms in Schulen in städtischen und ländlichen Teilen Indiens. Der Relational Database Service (RDS), der von AWS zusätzlich zu den Intel® Performance Libraries bereitgestellt wird, hilft bei der Einrichtung, dem Betrieb und der Skalierung der für die Anwendung verwendeten Datenbank. Die Intel AVX-512 Erweiterung zusammen mit AWS-Content-Delivery-Networks (CDNs) erhöht die Leistung der maschinellen Lernalgorithmen von EH und verbessert die Verfügbarkeit und Leistung von Anwendungen.
Zur Speicherung und Zugänglichkeit der Kursmaterialien wird der Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) auf Intel-Architektur verwendet, der eine einfache Organisation und Verwaltung der Daten gewährleistet. Die Erweiterung Intel AVX-512 verbessert auch rechenintensive Operationen mit AWS Lambda, um ReadToMe zu trainieren, damit es Lehrbücher richtig liest. Zusätzlich werden AWS-Services wie CloudWatch für Echtzeitwarnungen, CloudWatch Logs für die Analyse von Protokollen und Anwendungen sowie GuardDuty für Sicherheit und unbefugten Zugriff für dieses Programm implementiert.
Mit den skalierbaren Intel Xeon Prozessoren der 2. Generation verbessern die EC2-Instanzen die Skalierbarkeit, indem sie die erforderliche Rechenleistung bereitstellen. Dies hat es EH ermöglicht, das Programm auf mehrere tausend Schulen gleichzeitig auszuweiten. Durch die Skalierbarkeit wird außerdem sichergestellt, dass mehrere Millionen Schüler und Lehrer in verschiedenen Lernumgebungen die englische Sprache effizient erlernen können.
„Das RightToRead-Programm bietet uns die Möglichkeit, uns auf die Förderung von Englischkenntnissen in den unterversorgten Bevölkerungsgruppen in Indien (und weltweit) zu konzentrieren. Dank der Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit von Intel und AWS über die Cloud konnte das Programm auf die entlegensten Teile Indiens ausgeweitet werden, um sowohl für Schüler als auch für Lehrer etwas zu bewirken“ - Sanjay Gupta, Global CEO - EnglishHelper
Abbildung 1: Verwendung von AWS-Intel in Lernlösungen.3
Nahtlose Bereitstellung mit AWS und Intel
Eine der größten Herausforderungen, mit denen EH konfrontiert war, bestand darin, die Software an mehreren Schulen gleichzeitig einzusetzen. Sriram Shankar, CTO bei EH, erklärt: „in der Anfangsphase des Programms haben wir die Software physisch über CDs an die Schulen verteilt, was eine lange Zeit für die Installation und Einrichtung erforderte. Dank der Zusammenarbeit mit Intel und AWS konnten wir die Lösungen von unserem Rechenzentrum vor Ort in eine AWS-Cloud migrieren und so sicherstellen, dass unsere Bereitstellungen hocheffizient sind.“
Die Architektur von Intel und die AWS-Cloud haben dazu beigetragen, skalierbare Rechenkapazitäten bereitzustellen und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten und fortschrittliche Funktionen zu liefern, die das Lernerlebnis verbessern. Dank automatisierter Bereitstellung, QA-Lösungen und zustandslosen Servern - ermöglicht durch Amazon EC2 M5-Instanzen auf Basis von skalierbaren Intel® Xeon® Prozessoren - konnte EH die Bereitstellungszeiten von 4 Stunden auf 30 Minuten und die geplanten Ausfallzeiten für jede Version von 4 Stunden auf wenige Minuten reduzieren. Der Wechsel in die Cloud sorgte auch dafür, dass die Installation und Registrierung der Software in weniger als 30 Minuten erledigt werden konnte 7
Ein weiteres Problem, mit dem sich EH konfrontiert sah, war die Bereitstellung effektiver operativer Unterstützung für alle Schulen, die das Programm nutzten, insbesondere an abgelegenen Standorten. Da jede Schule vor Ort besucht werden musste und nur begrenzte Informationen über die Funktionsweise der Software zur Verfügung gestellt wurden, stiegen die Betriebskosten und das Team wurde größer. Durch die Arbeit mit von Intel betriebenen AWS-Instanzen und der Cloud konnte EH die Infrastruktur mit einem Team von nur zwei Mitarbeitern verwalten und gleichzeitig die Investitionskosten erheblich senken. Wenn die meisten Routineaufgaben wie die Bereitstellung von Servern, die Skalierung als Reaktion auf die Nachfrage und die Heilung von Intel und AWS verwaltet werden, kann sich EH auf die Verbesserung seiner Infrastruktur und die Lösung echter Kundenprobleme konzentrieren.
Kreativität einer besseren Zukunft mit Englisch
Mit dem von EH angebotenen Programm werden die Schüler in die Lage versetzt, Englisch zu sprechen und zu schreiben. Dieses Programm bietet die Möglichkeit, sich weiterzubilden und die gewünschten Arbeitsplätze zu finden, und verbessert so das Einkommen der ländlichen Haushalte in Indien weiter. Durch die Zusammenarbeit mit Intel und AWS kann EH jedes Jahr mehr Schülerinnen und Schülern diese wichtigen Fähigkeiten vermitteln. Die Fähigkeiten und Auswirkungen, die durch die Ergebnisse hervorgehoben werden, inspirieren andere Staaten, das Programm einzuführen.
Durch den Einsatz der Intel-Architektur und der AWS-Technologie kann EH nun in naher Zukunft eine ununterbrochene Skalierbarkeit erreichen und seine Lösungen in mehr als 100.000 Schulen in allen Bundesstaaten Indiens implementieren. Die Lösung wird EH dabei helfen, das Leben von mehr als 20 Millionen Schülern und 500.000 Lehrern nachhaltig zu beeinflussen3, indem sie ihnen verbesserte Lernfähigkeiten ermöglicht und kontinuierliches Wachstum und Fortschritt fördert.