Будущее уже здесь: как искусственный интеллект меняет образование

Сейчас искусственный интеллект — один из главных инфоповодов. Нейросети рисуют, сочиняют стихи — и даже помогают диплом написать. Студенты, школьники и все, кто учится и учит, получают инструменты, которые могут изменить всю сферу образования. Как их используют уже сегодня? Разбираемся в статье.

Почему это важно

Рынок технологий для образования продолжает активно развиваться, и искусственный интеллект — значимый фактор этого развития. Так, эксперты Кембриджского университета считают более активное использование ИИ-технологий одним из главных EdTech-трендов 2023 года. К ним присоединяются и авторы платформы eLearning Industry: они отмечают рост спроса на персонализированное обучение, которое во многом обеспечивает искусственный интеллект. Кроме того, по некоторым прогнозам, объем рынка ИИ-технологий для образования к 2030 году вырастет в среднем на 36,6%.

Рост интереса к искусственному интеллекту в сфере образования отмечает и Google. В своем исследовании «Future of Education» эксперты компании утверждают, что уже сегодня благодаря этим технологиям обучение стало более персонализированным. Например, появляются образовательные платформы, которые помогают преподавателям отслеживать успеваемость конкретных учеников и давать им индивидуальную обратную связь или корректировать программу. Да и сами ученики активно применяют ИИ — в том числе используя умные колонки и нейросети для выполнения домашних заданий.

Все эти наблюдения говорят об одном: искусственный интеллект уже меняет то, как мы учимся, и исчезать с образовательных горизонтов не собирается. Школьников, студентов, преподавателей и всех приверженцев концепции lifelong learning ждет будущее, в котором нейросети можно использовать и для выполнения заданий, и для их проверки, и в некотором смысле оно уже наступило.

Как же искусственный интеллект используется в образовании сейчас? Можно выделить несколько основных направлений:

• автоматизация рутинных задач;

• персонализация обучения;

• создание контента и обучающих приложений;

• развитие soft skills.

Автоматизация рутинных задач

Коммуникация с учащимися, оценивание, анализ успеваемости, проверка типовых заданий и подготовка к занятиям — все это можно хотя бы частично делегировать искусственному интеллекту. Например, программа Gradescope позволяет автоматически проверять типовые задания по разным предметам в школах и университетах и выставлять оценки. Это существенно экономит время преподавателей: по данным McKinsey, в среднем учителя тратят более 20% рабочего времени на проверку заданий и выполнение административных обязанностей.

Подготовка к занятиям тоже занимает немало времени — около 20%. Системы оценивания частично помогают оптимизировать и ее тоже: искусственный интеллект автоматически генерирует обратную связь по заданиям, преподаватели определяют пробелы в знаниях учеников и дают соответствующий материал. Некоторые программы автоматизируют составление заданий. Так, сервис PrepAI позволяет сгенерировать тест на основе материала урока. Преподаватель загружает лекцию, главу учебника или другой текст, а программа автоматически составляет вопросы, которые можно варьировать по уровню сложности.

«Мы в Практикуме используем предпроверку домашних заданий. Все проектные работы проходят через ряд алгоритмов, которые отсматривают типичные ошибки в коде, чтобы на код-ревью они ушли уже без них. Обычно таких ошибок много. Но благодаря алгоритму код-ревьюер, живой человек, проверяет логику и чистоту кода и дает развернутые комментарии по этим моментам. В результате ревьюер уделяет больше времени обратной связи по качеству кода, а студент может быстро приступить к исправлению замечаний, сдать проект и перейти к следующей теме».

Персонализация обучения

Искусственный интеллект позволяет выстроить обучение с учетом индивидуальных потребностей ученика. На этом специализируется, например, платформа Carnegie Learning. Алгоритм MATHiaU отслеживает действия учеников, их прогресс, дает обратную связь по заданиям, в режиме реального времени оповещает преподавателя, когда ученику нужна помощь. Все это помогает определить, где возникают трудности у конкретного учащегося или класса, и исправить ситуацию.

Другие алгоритмы показывают, в каких моментах можно улучшить учебную программу. К примеру, Coursera отслеживает вопросы, на которые часто отвечают неправильно, и передает эту информацию авторам курса. Они могут изменить формулировки или дополнительно объяснить тему. А ученики получают подсказки для верного ответа.

А что, если вы учитесь самостоятельно? Благодаря искусственному интеллекту можно учиться в любом месте и в любое время — и тому, что вам нужно. Выше мы уже упоминали чат-ботов, которые могут отвечать на вопросы и проверять задания даже глубокой ночью. Но это далеко не все возможности. Например, некоторые приложения позволяют выбрать интересные вам темы, а не двигаться по общей «методичке». Кроме того, анализируя историю ваших действий, образовательная платформа может предлагать вам персонализированный контент, соответствующий актуальному уровню знаний.

Создание контента и обучающих приложений

Мы уже начали говорить о создании образовательного контента с помощью ИИ — о генераторе тестов PrepAI. Есть и другой похожий сервис — Smartest Learning. Он анализирует загруженный материал, а затем предлагает упражнения в разных форматах в зависимости от темы и структуры. Это могут быть тесты, кроссворды, вопросы, интерактивные диаграммы и так далее.

Искусственный интеллект подходит не только для работы с упражнениями и опросниками. С его помощью можно создать и обучающее видео. На этом специализируется, например, сервис synthesys. Вы загружаете сценарий — алгоритм преобразовывает текст в речь или в видео. Можно выбрать язык, голоса озвучки и аватар, а также отредактировать результат по своему усмотрению.

В обучающих приложениях ИИ-технологии используются не только для персонализации контента и общения с чат-ботами. Например, в приложениях для изучения языков, таких как Duolingo, искусственный интеллект позволяет распознавать речь ученика. Алгоритм анализирует грамматические конструкции, лексику, произношение слов и в случае ошибок показывает правильный вариант.

Кроме того, искусственный интеллект может напоминать, когда стоит повторить материал. А в приложении Memrise технология позволяет узнать, как объект реального мира называется на изучаемом языке. Допустим, если вы хотите выяснить перевод слова «стул» на английский, вы можете направить камеру смартфона на стул перед вами, и приложение даст ответ.

Развитие soft skills

Сервисы, которые потенциально могут выполнять работу за учащихся, у многих вызывают тревогу. Да, сейчас в большинстве случаев можно отличить текст, написанный нейросетью, от написанного человеком — но что будет через несколько лет? Как использовать инструменты вроде ChatGPT на пользу образованию?

Например, для развития soft skills. Кевин Руз, колумнист The New York Times, считает, что такие технологии помогают прокачать креативность, критическое мышление и даже коммуникативные навыки. Поговорив со школьными учителями, он приводит следующие примеры — актуальные и для студентов, и для тех, кто учится самостоятельно:

• Ученики могут делать черновики сочинений с помощью нейросети, а затем писать сами сочинения от руки — это помогает лучше понять литературное произведение.

• Нейросеть можно использовать как оппонента в дебатах, которого нужно переубедить по тому или иному вопросу.

• Ученики могут анализировать ответы нейросети и проверять факты — алгоритмы нередко ошибаются.

Есть и другие мнения. Так, профессор лингвистики Наоми С. Бэрон полагает, что активное использование подобных технологий может негативно повлиять и на творческое, и на критическое мышление. По ее мнению, «соблазн положиться на инструменты редактирования и генерации текста… позволяет слишком легко отказаться от возможности думать и учиться в пользу технологий».

«Я считаю, что искусственный интеллект будет активно использоваться как ассистент тьютора в виртуальной реальности. Например, преподаватель ведет лекцию, читает материал, а ИИ на фоне автоматически генерирует визуал по соответствующей теме — объяснение терминов, инфографику, иллюстрации.

Это не будут заготовленные иллюстрации и примеры, которые используются уже 20 лет подряд и могут потерять актуальность. Искусственный интеллект будет подготавливать и предоставлять сопроводительные материалы сразу же во время занятия. И они будут доступны каждому ученику в его интерфейсе. Ученик сможет такой материал приблизить, покрутить, убрать — в общем, решить, что делать с этой сопроводительной информацией. Все, что сгенерирует искусственный интеллект, будет сразу сохраняться в архив занятия, и к этому контенту можно будет вернуться».