Stan: An LLM-based thermodynamics course assistant

Dit artikel beschrijft Stan, een lokaal draaiend AI-systeem voor een thermodynamica-cursus dat zowel studenten grondige antwoorden biedt als docenten gestructureerde lesanalyses levert, volledig gebaseerd op open-source modellen en zonder afhankelijkheid van cloud-API's.

Eric M. Furst, Vasudevan Venkateshwaran

Gepubliceerd 2026-03-06
📖 5 min leestijd🧠 Diepgaand

Each language version is independently generated for its own context, not a direct translation.

Stel je voor dat je een enorme, complexe bibliotheek hebt: een college over thermodynamica (de wetenschap van warmte en energie). Normaal gesproken is het voor studenten lastig om te vinden waar iets precies staat, en voor de docent is het bijna onmogelijk om te onthouden welke vragen studenten vorig jaar stelden of welke grappige vergelijkingen hij of zij gebruikte om een moeilijk punt uit te leggen.

De auteurs van dit artikel, Eric en Vasudevan, hebben een oplossing bedacht genaamd Stan.

Stan is geen gewone chatbot die zomaar antwoorden uit zijn duim zuigt. Het is meer als een slimme, lokale assistent die werkt met twee gezichten: één voor de student en één voor de leraar. Het bijzondere? Alles draait op hun eigen computers, zonder dat ze afhankelijk zijn van grote bedrijven in de cloud.

Hier is hoe het werkt, vertaald in alledaags taal:

1. De Basis: Een Digitaal Geheugen

Stel je voor dat Stan een super-geheugen heeft.

  • De Bronnen: Stan leest het hele collegeboek (de "bijbel" van de cursus) en luistert naar alle opnames van de colleges.
  • De Vertaler: Omdat de colleges in gesproken taal zijn, gebruikt Stan een slimme vertaler (Whisper) die de audio omzet in tekst. Maar omdat thermodynamica vol staat met rare woorden (zoals "vrijheidsgraad" of "entropie"), heeft de leraar Stan een woordenlijst gegeven. Zonder deze lijst zou de computer denken dat "fugaciteit" (een belangrijk begrip) "GASB" is. Met de lijst begrijpt Stan precies wat er gezegd wordt.

2. Voor de Student: De Slimme Wegwijzer

Wanneer een student vraagt: "Wat is fugaciteit?", doet Stan niet alsof hij alles weet. In plaats daarvan doet hij alsof hij een slimme bibliothecaris is.

  • Hij kijkt niet in zijn eigen "hoofd" (waar hij fouten kan maken), maar zoekt direct in het register van het boek.
  • Hij vindt de pagina's waar het over gaat, leest die stukjes, en geeft een antwoord dat gebaseerd is op feiten uit het boek.
  • De Analogie: Het is alsof je een vriend vraagt om een uitleg, maar die vriend heeft een boek in zijn hand en wijst je precies naar pagina 314 en 315. Hij zegt niet: "Ik denk dat het zo is," maar: "Hier staat het, op pagina 314." Dit voorkomt dat hij "hallucineert" (d.w.z. mooie maar onware verhalen verzonnen).

3. Voor de Leraar: De Spiegel van de Klas

Dit is het meest unieke deel. Voor de leraar fungeert Stan als een tijdreis-machine of een spiegel.

  • De Vragen: Stan kan de leraar vertellen: "In de laatste drie colleges stelden studenten steeds dezelfde vraag over entropie. Misschien moet je dat nog een keer uitleggen."
  • De Verwarring: Stan kan opmerken: "Op 15 minuten na het begin van college 9 keken de studenten er verward uit toen je het over 'werk' en 'warmte' had."
  • De Anecdotes: Stan onthoudt welke grappige vergelijkingen de leraar gebruikte (bijvoorbeeld: "Stel je voor dat metaalkubussen in een doos liggen..."). Dit helpt de leraar om te zien wat werkt en wat niet.
  • De Analogie: Het is alsof je een filmregisseur bent die na afloop van een draaidag een samenvatting krijgt van de beste scènes, de momenten waarop het publiek verward keek, en de grappen die het publiek het meest aan het lachen maakten.

4. Waarom "Lokaal" en niet "In de Cloud"?

De auteurs hebben bewust gekozen om Stan op hun eigen computers te laten draaien, in plaats van het te koppelen aan een grote dienst zoals Google of Microsoft.

  • De Privacy: Het is alsof je je dagboek in je eigen slaapkamer bewaart, in plaats van het naar een postkantoor te sturen waar iedereen het kan lezen. Niemand anders ziet wat de studenten vragen.
  • De Kosten: Het is een eenmalige investering in een computer (zoals een krachtige laptop), in plaats van elke maand betalen voor een abonnement.
  • De Controle: De leraar en de studenten kunnen de "recepten" (de code) zelf aanpassen. Het is open source, net als een open keuken waar iedereen mag meekoken.

5. De Uitdagingen (En hoe ze ze oplosten)

Het bouwen van Stan was niet makkelijk. De computer maakte soms rare fouten:

  • Het "Korte Geheugen": De computer vergeet soms het begin van een lang college. De auteurs losten dit op door de computer een groter "werkgeheugen" te geven.
  • De "Gekke Herhaling": Soms herhaalde de computer een zin 30 keer (zoals een gebroken plaatje). Ze bouwden een filter dat deze gekke herhalingen eruit haalt.
  • De "Lege Antwoorden": Soms gaf de computer een antwoord dat er goed uitzag, maar niets met het college te maken had. Ze losten dit op door de computer in twee stappen te laten werken: eerst zoeken, dan pas antwoorden.

Conclusie

Stan is geen robot die de leraar vervangt. Het is meer als een super-assistent die de leraar helpt om te reflecteren op zijn lessen en studenten helpt om de weg te vinden in de complexe wereld van thermodynamica. Het maakt het onderwijs transparanter, veiliger (voor privacy) en vooral: menselijker, omdat het de leraar helpt om beter te begrijpen wat er in de klas gebeurt.

Kortom: Stan is de slimme notitieblok die nooit vergeten wat er gezegd is, en die je altijd de juiste pagina in het boek kan wijzen.