До недавнего времени мы получали информацию от учителей или самостоятельно. В МГТУ им Н.Э. Баумана предложили современную альтернативу — в учебном заведении работает первый в России ИИ–преподаватель программирования. Искусственный интеллект оценивает знания и подсказывает студентам, в каком направлении продвигаться в обучении. Сервис помогает решить более 7 тысяч задач. 

В этой статье предлагаем поговорить, как используют ИИ в образовательной сфере.

Больше творчества — меньше рутины

Проверка домашних заданий отнимает немало времени, однако от этой части работы сложно избавиться, поскольку она во многом определяет качество образования. К 2030–му году в России к проверке тетрадей планируют привлечь автоматизированные системы мониторинга. 

Задача масштабная и многообещающая, хотя у некоторых экспертов уже возникают сомнения в способностях искусственного интеллекта — его возможности в плане наставничества заметно отстают от человеческих. Для того чтобы облегчить работу нейросетям, ЖИ и ШИ придётся писать не только правильно, но и разборчиво. 

Большие языковые модели уже способны справляться с задачами из курсов физики и математики с оформлением результата в виде развёрнутого ответа. Кроме того, нейросети обучают чтению рукописных текстов на сотнях вариантов почерков. Это огромная работа, ведь даже человеку–учителю не всегда просто разобрать, что написал ученик. Обученные программы смогут взять на себя проверку домашних заданий, и это здорово разгрузит преподавателей. 

Нейросети будут использовать не только для проверок точности изложения материала, но и как системы, определяющие плагиат. Также планируется внедрить определители списывания между тестируемыми, однако здесь появляются нюансы. На ряд вопросов ученики могут давать одинаковые ответы, которые программа определит как копии результатов первого сдавшего задание — эта задача пока не решена. 

Как меняется процесс обучения

Технологические новинки планируют привлечь не только к проверке домашних заданий, но и в другие образовательные сферы. Первой и очень неоднозначной ласточкой оказался ChatGPT. 

Сначала разработка OpenAI посеяла панику в рядах преподавателей. В Италии и Японии успели наложить полный запрет на использование бота, а в Китае и Великобритании разрешили «ограниченное применение». Однако дальнейший опыт показал, что ChatGPT слишком хорош, чтобы его возможности бездумно отвергать. 

Нейросети могут помочь студентам быстрее и полноценнее осваивать огромные объёмы знаний.

Задания, семинары, дипломы 

Школьники и студенты пользуются возможностями ChatGPT для ведения записей во время объяснения материала. В МПГУ нейросети разрешено привлекать к написанию дипломных работ.

Чтение и понимание длинных статей 

С помощью ChatGPT можно «переводить» длинные тексты в удобное и понятное для чтения содержание. Поиск нужной информации обычно отнимает массу времени, а большая языковая модель способна обобщить текст за секунды. Бот «пробегает» по статье и фиксирует значимые для поиска моменты точками. Одновременно платформу можно задействовать и в качестве переводчика — модель поддерживает более 50 языков.

Подготовка к экзаменам 

Предэкзаменационная пора обычно проходит в режиме цейтнота — времени ни на что не хватает. ChatGPT может помочь с объяснением трудных для понимания концепций из курсов физики, химии, математики, сделать выжимки материалов, сгенерировать задачи, аналогичные тестовым.

Сегодня российские образовательные центры ставят задачу внедрения аналогов зарубежных онлайн–сервисов. Так, в столице более 1500 учебных заведений уже пользуются возможностями Московской электронной школы. Через эту платформу заполняют электронные дневники, классные журналы, получают доступ к библиотеке электронных учебников. МЭШ может стать базой для повсеместного использования новых технологий — более 60% россиян хотят учиться по методикам с привлечением ИИ.

Цифровизация не только трансформирует процесс освоения знаний, но и пополняет преподавательский портфель инструментов для мониторинга честности студентов.

Предупреждён — значит вооружён

Ситуация с ChatGPT активизировала усилия в стане борцов с новыми технологиями. У преподавателей появились способы распознавания учеников, которые стараются выдать наработки ИИ за свои собственные знания. На рубежных тестах и итоговых экзаменах проверяющие уже используют программу Proctoring Edu — умный и неподкупный софт распознаёт списывателей.

Система отслеживает действия студентов, наблюдая за направлением взгляда (откуда и что считывает) и положением рук (может быть, достаёт шпаргалку). Проктеринг создан как процедура контроля за правилами, определёнными для экзамена. Это своего рода администратор, мониторящий аудиторию через камеру.

К наблюдению за студентами привлекают три типа проктеринга:

• Автоматический: проходит без участия человека. Проктор распознаёт появление посторонних посетителей, нештатных событий и даже звуков. Обзор осуществляется общей панорамой и с захватом отдельных столов. Нарушения фиксируются по времени. По результатам формируется отчёт. 

• Синхронный: используют, когда проведение теста только с помощью автоматического контролёра оказывается невозможным. В этом случае усилия проктора и преподавателя объединяют в режиме реального времени.

• Асинхронный: комбинированный способ осуществляет контроль с разрывом по времени. Программа следит за процессом онлайн, а преподаватели проверяют нарушения после того, как экзамен завершён.

Пока обе противоборствующие системы (ChatGPT и Proctoring) далеки от идеала. В начале 2023 года разработчик OpenAI объявил о создании программы, способной различать работы, созданные человеком и искусственным интеллектом, но позже взял свои слова обратно и заявил, что эта цель недостижима. В итоге ситуация зашла в тупик: честные студенты вынуждены доказывать авторство, а у удачливых умельцев получается выдавать сгенерированные тексты за собственное творчество. 

Карательные меры вряд ли помогут повысить заинтересованность учащихся в самостоятельном прохождении тестов. Эту задачу возлагают на новый подход к обучению.

Что даёт персонализированное образование

Искусственный интеллект приблизит академический процесс получения знаний к реальной жизни, то есть наглядно покажет, как применять накопленный багаж на практике. 

С помощью персонализированного образования процесс получения знаний адаптируется к индивидуальным особенностям человека. Студентам требуется на освоение информации разное время. Кроме того, важно варьировать стиль преподавания. Один лучше понимает на слух, второму важны зрительные образы. ИИ позволяет каждому прогрессировать в собственном темпе, причём виртуальный наставник сможет объяснять и оставаться доступным в режиме 24/7.

Кроме того, нейросети способны анализировать закономерности в развитии и успеваемости учащихся, своевременно предупреждая учителей о возникающих проблемах. 

От ИИ ждут не только разнообразных способов подачи информации, но и сам контент. Программы, опираясь на способности учащихся, будут генерировать необходимый материал с учётом любимых предметов. Такой подход стимулирует исследовательскую активность и любознательность студентов.

Способность искусственного интеллекта анализировать огромные объёмы данных определяет закономерности и перспективные направления в обучении. С помощью нейросетей получится прогнозировать успеваемость, оказывать поддержку учащимся, формировать навыки и определять рабочие стратегии для улучшения результатов. Благодаря методам моделирования и инструментам виртуальной реальности студенты смогут использовать знания в реальных ситуациях. Такую поддержку со стороны нейросетей сложно переоценить.

Сегодня процесс обучения если и не зашёл в тупик, то близок к этому. Оторванные от жизни сведения часто создают почву для сомнений. Обучаясь наугад, человек теряет время, а это упущенные возможности. Обширная практика в реальном и VR–пространстве поможет понять, насколько выбранное дело соответствует интересам. 

В чём польза «ускорителей» обучения

Британская компания Century Tech представила платформу, помогающую создавать индивидуальные планы обучения учащихся.

Персонализированные программы сокращают рутинные обязанности инструкторов, благодаря чему они могут сосредоточить усилия на творческой деятельности. Работая с детьми, нейросети дают рекомендации по каждому пользователю:

• Указывают на перспективные направления развития.

• Находят пробелы в знаниях и определяют способы их устранения.

• Повышают вовлечённость в процесс.

• Ускоряют освоение информации.

В платформе Century удалось «срастить» искусственный интеллект с новейшими достижениями в области нейробиологии и сфере обучения. Система уже доступна для пользователей — софт разработан для детей 2–11 классов.

Как развить логику и аргументацию

Бостонская программа Cognii создана на основе ИИ для развития и совершенствования навыков критического мышления. 

Виртуальный обучающий помощник предназначен для онлайн–образования K–12, корпоративных групп и студентов ВУЗов. Cognii развивает навыки общения и критического мышления с отработкой опыта в соответствии со способностями каждого ученика.

• Помогает понимать вопрос и формулировать развёрнутый ответ.

• Создаёт программы для индивидуальных занятий.

• Адаптирует материалы к возможностям студентов.

Разработка способна анализировать живой язык учащихся, а не уже готовые ответы из заранее сгенерированной выборки, то есть исследует синтаксис, семантику и структуру письменных заданий, выявляет оригинальные идеи текста. Такая оценка не просто более точна, она даёт лучшие результаты обучения. 

Скорая помощь в освоении иностранных языков

Аудиовизуальное приложение Knowji помогает пополнить словарный запас в формате игры, причём разработчики гарантируют, что каждое выученное слово и фраза немедленно перейдут из пассива в актив. 

ловарное приложение сочетает научные методики с развлекательным контентом. Платформа отслеживает прогресс, возвращая обучающегося на исходную, если он не усваивает слова и фразы. Тренер памяти помогает прорабатывать изученный материал, а нестандартные алгоритмы повторения «встраивают» выученное в живую речь.

Оценивая обширные возможности ИИ, кажется, что человек получил неиссякаемый источник для получения знаний. Однако искусственный интеллект способен генерировать не только полезную, но и фейковую информацию, обнаружить которую не всегда просто.

Как распознать и правильно использовать цифровые двойники

Подробнее об этом мы недавно писали.

Термин «дипфейк» — производное от английского слова deepfake, которое переводят двумя понятиями: подделка (fake) и глубокое изучение (deep learning). По своей сути это синергия ИИ и машинного обучения, в результате которой исходное изображение очень реалистично изменяется с помощью фрагментов нужного контента. Так можно работать не только с чертами лица, но и с мимикой, жестами, голосом. «Вредный» ИИ именно так и делает, вводя всех нас в заблуждение.

Для того чтобы понять, кто перед нами, приходится анализировать картинку по крупицам, сравнивая движение бровей, оттенки кожи и прочие нюансы. В помощь сомневающимся созданы специальные программы (Truepic, Deepware, Ghiro и другие). Однако сам принцип создания цифровых двойников можно и нужно использовать в мирных целях. 

Помощь людям с отсутствием воображения 

Человеку без воображения сложно воспринимать абстрактные образы — это ухудшает возможности обучения. С помощью дипфейков исследователи воспроизводят наглядные ситуации, ориентированные на возможности лиц с афантазией. Такой подход совершенствует способности к визуализации и помогает справиться со стрессом.

Виртуальные экскурсии 

Копия испанского живописца «работает» в музее Сальвадора Дали во Флориде. «Гид–двойник» не только рассказывает о художнике, но и предлагает посетителям сделать селфи, повышая вовлечённость участников экскурсии в процесс.

Повышение концентрации внимания у студентов 

Преподаватели часто замечают, что во время онлайн–пар внимание студентов рассеивается. Доценту из Шанхая Цзян Фэй пришла в голову оригинальная идея привлечь к лекциям виртуального помощника. Он создал собственную версию аниме, благодаря которой ему удалось добиться прогресса в объяснении материала.

Заключение

Искусственный интеллект активно вовлекается в преподавательский процесс, и это наша реальность, которую вряд ли получится изменить или повернуть вспять. Огромный багаж информации становится непосильной задачей для анализа только с помощью человеческих возможностей. Нейросети систематизируют и отыскивают нужные сведения в круглосуточном режиме, одновременно развивая наши способности. 

Стоит ли этого бояться или запрещать — вопрос риторический. Мощный и нужный инструмент должен работать на общее благо, находясь под контролем. Не так давно и Google воспринимали, как информационного монстра, а сегодня без него не обойтись. Очередь за искусственным интеллектом.