ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ОБРАЗОВАНИИ | Виктория Александровна Рубцова. Работа №352316. Номер работы: №352316

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ОБРАЗОВАНИИ

ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN EDUCATION

Rubtsova Viktoria Aleksandrovna

Педагог дополнительного образования ГБУ ДО «ЦМИНК «КВАНТОРИУМ» г. Нижний Новгород, e-mail: rubtsova.viktoria2015@yandex.ru

Аннотация

Авторы предполагают, что использование технологий позволит нам понять различные изменения в системе образования, используя технологии, основанные на анализе данных и искусственном интеллекте. В статье предполагается, что сегодняшние учащиеся могут быть не полностью готовы к будущему, в котором технологии, основанные на искусственном интеллекте, будут использоваться более широко. Важно создать платформу для непрерывного обучения и развития ключевых компетенций, уделяя внимание:

* навыкам, приобретенным по предметам STEM [2];

* информационная грамотность - например, чтение графиков, интерпретация, принятие решений на основе данных.

Annotation

The authors suggest that the use of technology will allow us to understand various changes in the education system using technologies based on data analysis and artificial intelligence.

The paper suggests that today's students may not be fully prepared for a future in which artificial intelligence-based technologies will be more widely used. It is important to create a platform for continuous learning and development of key competencies, paying attention to:

* skills acquired in STEM subjects [2];

* information literacy-for example, reading graphs, interpreting, making decisions based on data.

Ключевые слова: искусственный интеллект, персонализированное обучение.

Key words: artificial intelligence, personalized learning.

Искусственный интеллект помогает повысить производительность, поддерживает людей на работе и в повседневной жизни. В сфере образования он поддерживает преподавание и обучение с помощью веб-технологий. Объем данных, собираемых образовательными учреждениями, растет, и необходимы простые и удобные инструменты, чтобы разбираться в данных, анализировать их и принимать решения на их основе. Европейская комиссия прогнозирует, что искусственный интеллект окажет сильное влияние на обучение, преподавание, разработку политики и образование в ближайшие годы.

Эксперты видят в искусственном интеллекте возможность оптимизировать процесс обучения. Если у нас есть сотни тысяч студентов, искусственный интеллект дает нам возможность измерить, насколько хорошо они решают определенные задачи, какие методы обучения работают хорошо, а какие вызывают проблемы[3].

Использование искусственного интеллекта в образовании можно рассматривать как инструмент образовательной технологии или учебный контент в этой области. При подготовке молодых людей к работе в будущем необходимо учитывать различные аспекты. По мнению экспертов, когда речь идет об искусственном интеллекте как об учебном содержании, важно, чтобы учащиеся понимали технологии, основанные на искусственном интеллекте, могли критически оценивать их и создавать новые технологии, использующие компоненты, связанные с искусственным интеллектом. Например, в Австралии разработана обучающая программа для детей, в которой используются решения Lego Mindstorms EV3 для объяснения концепции искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект как инструмент дает возможность автоматизировать определенные процессы: оценку, адаптацию учебного контента, обратную связь сторон, анализ процесса обучения[2]. Учителя знают, что дифференцированное обучение, обратная связь и процесс обучения важны для развития учащихся. В то же время учителю сложно найти время, чтобы составить набор учебных мероприятий, который подходит каждому учащемуся. 

Персонализированное обучение - это форма адаптивного обучения, основанная на технологии, которая анализирует предшествующие знания и потребности учащегося. В качестве примера эксперты провели параллель с Facebook, который предлагает пользователю контент на основе того, что пользователь делает в среде, чтобы дольше оставаться в среде.

Одним из примеров возможного применения искусственного интеллекта в образовании является система обучения. Интеллектуальные когнитивные наставники на основе искусственного интеллекта имитируют роль учителя в процессе обучения и направляют обучение, давая учащимся подсказки, когда они застревают в проблеме.

Например, предоставление подробного отзыва о письменной работе - большой и трудоемкий процесс для репетитора. Виртуальные обучающие системы могут взять на себя обнаружение поверхностных ошибок, тем и аргументов фактов. Например, в виртуальном классе, где студенты смотрят видеолекции, интеллектуальные виртуальные преподаватели могут вмешиваться, задавая вопросы непосредственно учащимся и оценивая ответы на них, воспроизводя видеоклипы, если учащийся испытывает трудности с пониманием темы.

Все это открывает возможности применения технологий на основе искусственного интеллекта для поддержки детей с особыми образовательными потребностями.  Например, у компании «Нейроботикс» есть проекционный робот-логопед, которого используют для проведения дыхательной и артикуляционной гимнастики, упражнений по выговариванию скороговорок. Он оценивает правильность произношения и говорит, если человек выполняет задание неточно. Также можно использовать таких роботов для изучения родного или иностранного языка. Использование такой технологии создает реальные возможности для решения проблем системы образования России.

Искусственный интеллект также может узнать, как поддержать ребенка с дисграфией, дискалькулией или другими конкретными образовательными трудностями, на основе моделей использования учащимися. Замечание шаблонов ошибок создает возможности для поддержки учащегося, развития сильных сторон и устранения слабых сторон[2]. Процесс интерпретации рекомендаций на основе искусственного интеллекта и выбора действий может быть таким же важным, как и само обучение, поддерживая саморегуляцию учащихся и развитие метакогнитивных навыков. Таким образом, виртуальные наставники, быстрая обратная связь, процесс выбора учебных материалов, анализа и интерпретации различных данных позволяют студентам понять смысл своего учебного процесса, взять на себя ответственность за собственное обучение и найти подходящие стратегии для достижения лучших результатов.

Поскольку технологии, основанные на искусственном интеллекте, позволяют в значительной степени контролировать поведение студентов и процесс обучения, такие системы стали важным источником данных в образовательной науке.

Три четверти респондентов опроса Всероссийского центра изучения общественного мнения[1], знают, что такое искусственный интеллект, но не понимают, как его применять в обучении. В некоторых случаях респонденты знали, как использовать его в обучении, но пока не сделали этого по разным причинам. Три четверти респондентов заявили, что технологии на основе ИИ не используются в их школах или что у них нет информации об их использовании. Лишь в двух случаях выяснилось, что используются технологии, основанные на искусственном интеллекте – решение робототехники и умные печи, которые, по мнению респондентов, основаны на искусственном интеллекте. Половина участников опроса считают, что в ближайшие годы в их школе будут использоваться технологии, основанные на искусственном интеллекте.

Интеллектуальные обучающие системы, основанные на искусственном интеллекте, подвергаются широкой критике. Было отмечено, что системы разрабатывались десятилетиями, и преимущества в образовании не были такими взрывными, как ожидалось - на сегодняшний день услуги нашли более широкое применение во многих областях, таких как математика или физика[3].

Более того, критиковалось, что разработка интеллектуальных систем обучения основывается не столько на педагогических потребностях и отправных точках, сколько на технических возможностях и доступности данных. Однако это означает, что понимание обучения или поддержка учащегося могут оказаться не такими эффективными, как ожидалось. В то же время современные интеллектуальные учебные среды и службы не только пытаются привлечь внимание к ошибкам учащегося, но и помогают понять, почему учащийся допускает ошибку в некоторых задачах, диагностируют неправильные представления учащихся и оценивают понимание темы учащимся[2].

Несмотря на то, что история разработки систем обучения была долгой и ее успех был неудовлетворительным, очевидно, что благодаря быстрой обратной связи искусственный интеллект создал возможность поддержать учащихся в процессе обучения. Будем надеяться, что вопрос о том, используют ли учащиеся эту обратную связь для оптимизации обучения и как лучше интегрировать эти результаты с существующими теориями обучения, останется темой исследования в обозримом будущем.

Хотя был достигнут некоторый прогресс в внедрении искусственного интеллекта в образовательное пространство, он постепенно исчезает вместе с приложениями, разработанными за пределами системы образования (банковское дело, медицина). Кроме того, важно отметить, что возможности высшего образования для использования виртуальных репетиторов и других более сложных инструментов адаптивного обучения постоянно означают, что технологии, какими бы человеческими они ни были, не должны заменять учителя[2].

Ведутся споры о том, потеряем ли мы работу из-за роботов и когда. Есть опасения, что эта область будет развиваться быстрее, чем люди ее поймут, потому что функции искусственного интеллекта сложны и непрозрачны. В нашей повседневной работе уже используется много искусственного интеллекта, хотя мы, возможно, об этом не подозреваем. Facebook предлагает нам новых друзей, Amazon любит продукты, а Spotify знает, какую музыку мы любим. Искусственный интеллект уже сделал нашу жизнь более комфортной во многих областях, принимая ежедневные решения за нас и влияя на наши решения и поведение. Следует помнить, что в дополнение к этому удобству человек должен сохранять критический ум, способность воспринимать целое и понимание того, что машина по-прежнему остается просто машиной.

Одна из опасностей искусственного интеллекта заключается в том, что машины воспроизводят ложные данные, повторяя ошибки (стереотипы), извлеченные из данных, что делает их правилом. Кроме того, искусственный интеллект и машинное обучение не работают, если данные недоступны, некачественные или алгоритмы допускают неправильную интерпретацию результатов.

В статье выдвинуты идеи о том, что сегодняшние учащиеся не могут быть полностью подготовлены к будущему, в котором технологии на основе искусственного интеллекта будут более широко использоваться. Важно создать платформу для непрерывного обучения и развития ключевых компетенций, уделяя внимание:

навык

ам

, приобретенны

м

по предметам

STEM

[

2]

;

информационн

ой

грамотност

и

- например, чтение графиков, интерпретация, принятие решений на основе данных.

Библиографический список:

Искусственный интеллект: угроза или возможность?

[

Электронный ресурс

]

: Сетевое издание «ВЦИОМ». -

Режим доступа:

https://wciom.ru/analytical-reviews/analiticheskii-obzor/iskusstvennyj-intellekt-ugroza-ili-vozmozhnost

Chounta

, I.

-

A., (2018

).

A review of the state-of-art of the use of Machine-Learning and Artificial Intelligence by educational portals and OER repositories (white paper)

,

University of Tartu, (pp.

4

–

6).

de Jong, T.,

Sotiriou

, S., & Gillet, D. (2014). Innovations in STEM education: the Go

-

Lab federation of online

labs.

Smart

Learning

Environments

,

1

(1), 3