PACE: 9-1-1 응답자 교육을 위한 개인 맞춤형 적응형 교육 시스템

PACE: A Personalized Adaptive Curriculum Engine for 9-1-1 Call-taker Training

9-1-1 응답자 교육은 다양한 유형의 사고와 프로토콜별 세부 사항을 포괄하는 1,000개 이상의 상호 의존적인 기술 숙련을 요구합니다. 전국적인 노동력 부족은 이미 교육 역량에 부담을 주고 있지만, 효과적인 교육은 여전히 훈련 지도자가 각 교육생의 발전하는 역량에 맞춰 교육 목표를 조정하도록 요구합니다. 이러한 개인화의 부담은 현재의 교육 방식으로는 감당하기 어렵습니다. 저희는 Metro Nashville Department of Emergency Communications (MNDEC)와 협력하여 PACE (Personalized Adaptive Curriculum Engine, 개인 맞춤형 적응형 교육 시스템)를 제안합니다. PACE는 훈련 지도자의 의사 결정을 지원하는 시스템으로, (1) 교육생의 기술 상태에 대한 확률적 믿음을 유지하고, (2) 개인의 학습 및 망각 동역학을 모델링하며, (3) 새로운 역량 습득과 기존 역량 유지의 균형을 맞추는 교육 시나리오를 추천합니다. PACE는 구조화된 기술 그래프를 통해 증거를 전파하여 진단 범위를 빠르게 확장하고, 문맥 기반 강화 학습을 적용하여 교육생이 준비된 부분을 목표로 하는 시나리오를 선택합니다. 실험 결과, PACE는 최첨단 프레임워크보다 19.50% 더 빠른 숙련 시간과 10.95% 더 높은 최종 숙련도를 달성했습니다. 실제 교육 담당자를 대상으로 한 공동 연구에서는 PACE의 교육적 판단과 전문가의 판단이 실제 사례에서 95.45%의 일치율을 보였습니다. 또한, PACE는 추정 시 처리 시간을 11.58분에서 34초로 단축하여 최대 95.08%의 시간 단축 효과를 보였습니다.

9-1-1 call-taking training requires mastery of over a thousand interdependent skills, covering diverse incident types and protocol-specific nuances. A nationwide labor shortage is already straining training capacity, but effective instruction still demands that trainers tailor objectives to each trainee's evolving competencies. This personalization burden is one that current practice cannot scale. Partnering with Metro Nashville Department of Emergency Communications (MNDEC), we propose PACE (Personalized Adaptive Curriculum Engine), a co-pilot system that augments trainer decision-making by (1) maintaining probabilistic beliefs over trainee skill states, (2) modeling individual learning and forgetting dynamics, and (3) recommending training scenarios that balance acquisition of new competencies with retention of existing ones. PACE propagates evidence over a structured skill graph to accelerate diagnostic coverage and applies contextual bandits to select scenarios that target gaps the trainee is prepared to address. Empirical results show that PACE achieves 19.50% faster time-to-competence and 10.95% higher terminal mastery compared to state-of-the-art frameworks. Co-pilot studies with practicing training officers further demonstrate a 95.45% alignment rate between PACE's and experts' pedagogical judgments on real-world cases. Under estimation, PACE cuts turnaround time to merely 34 seconds from 11.58 minutes, up to 95.08% reduction.