Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №02 (91) Февраль 2024

УДК 372.8

Дата публикации 11.02.2024

Применение искусственного интеллекта в образовательной среде

Карпович Эдуард Михайлович
Студент магистратуры, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва, РФ, г. Красноярск, karpowich1@gmail.com

Аннотация: Статья исследует применение искусственного интеллекта (ИИ) в образовательной среде в условиях широкого распространения ИИ в различных сферах человеческой деятельности. Рассматриваются и обобщаются подходы, с помощью которых ИИ может способствовать оптимизации образовательного процесса. Помимо этого, выделяются конкретные инструменты и сервисы, основанные на ИИ, используемые в образовании на сегодняшний день. Отдельно выявляются преимущества и недостатки применения ИИ в сфере образования. В заключение прогнозируются возможные пути развития ИИ в образовательной среде.
Ключевые слова: искусственный интеллект, нейросети, современные технологии, обучение, образовательная среда.

The use of artificial intelligence in the educational environment

Karpovich Eduard Mikhailovich
Master's Student, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Russia, Krasnoyarsk

Abstract: The article examines the application of artificial intelligence (AI) in the educational environment against the backdrop of widespread AI adoption in various fields of human activity. Approaches through which AI can contribute to optimizing the educational process are considered and generalized. In addition, specific AI-based tools and services currently used in education are highlighted. The advantages and disadvantages of applying AI in the field of education are separately identified. In conclusion, possible paths for the development of AI in the educational environment are forecasted.
Keywords: artificial intelligence, neural networks, modern technologies, learning, educational environment.

Правильная ссылка на статью
Карпович Э.М. Применение искусственного интеллекта в образовательной среде // Мир педагогики и психологии: международный научно-практический журнал. 2024. № 02 (91). Режим доступа: https://scipress.ru/pedagogy/articles/primenenie-iskusstvennogo-intellekta-v-obrazovatelnoj-srede.html (Дата обращения: 11.02.2024)

В современном мире большое распространение получают технологии, основанные на искусственном интеллекте (ИИ), охватывая различные сферы человеческой деятельности. Только за последние несколько лет ИИ успел зарекомендовать себя в медицине, производстве, маркетинге, творчестве и множестве других сфер, включая образование.

Современная образовательная среда постепенно становится той сферой, где использование ИИ становится более широким. В связи с этим появляется большое количество решений, которые требуют не только всестороннего изучения, но и дальнейшей модернизации. В рамках статьи была поставлена задача исследовать применение искусственного интеллекта (ИИ) в образовательной среде с целью обобщения подходов, с помощью которых ИИ способствует оптимизации образовательного процесса, а также выявления преимуществ и недостатков использования ИИ в сфере образования.

Автором термина «искусственный интеллект» является Джон Маккарти, который впервые употребил его в 1956 году. Маккарти приводил следующее определение: «Это наука и технология создания интеллектуальных машин, в особенности – интеллектуальных компьютерных программ». Он уточнял, что «искусственный интеллект связан с задачей использования компьютеров для понимания работы человеческого интеллекта, но не ограничивается использованием методов, наблюдаемых в биологии» [5].

Согласно толковому словарю по искусственному интеллекту, ИИ представляет собой «научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными» [3].

Базовые задачи, которые решает ИИ, включают в себя распознавание речи, компьютерное (техническое) зрение, перевод между естественными языками и другие сопоставления, в которых фигурируют какие-либо входные данные [4].

Именно возможность решения подобных задач позволяет говорить о том, что ИИ способен успешно применяться в образовательной сфере, что уже сейчас подтверждают отдельные примеры [1, 2].

Внедрение ИИ в сферу образования имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить:

  • индивидуализацию образования – искусственный интеллект находит оптимальные способы адаптации образовательного процесса под индивидуальные потребности каждого ученика. Этот подход учитывает индивидуальные темпы усвоения материала, степень понимания и текущий уровень знаний, обеспечивая оптимальные условия для обучения каждого студента;
  • анализ больших объёмов данных – искусственный интеллект позволяет выявлять тенденции и паттерны в процессе обучения. Этот подход обеспечивает возможность определения эффективных методов преподавания и даже предсказания потенциальных трудностей, с которыми учащиеся могут столкнуться;
  • создание собственных образовательных решений – возможность с помощью искусственного интеллекта разрабатывать индивидуальные обучающие программы. Этот подход не только придает интерактивность процессу усвоения новых материалов, но также позволяет преподавателям существенно экономить время, выстраивая эффективные методы обучения;
  • экономию внеучебного времени – возможность автоматизированной проверки учебных работ с последующим созданием детальных отчетов о прогрессе каждого ученика. Эта функциональность также выявляет слабые стороны студентов, что в свою очередь позволяет педагогам разрабатывать более эффективные стратегии обучения.

Несмотря на множество преимуществ, внедрение искусственного интеллекта в сферу образования также сопряжено с определенными недостатками:

  • отсутствие у ИИ человеческих качеств – прямое взаимодействие обучающихся с искусственным интеллектом исключает наличие у ИИ человеческих качеств, таких как нравственность, мотивация, эмпатия и индивидуальное понимание. Это может вызвать значительные трудности для учащихся в процессе усвоения материала и, кроме того, спровоцировать различные психологические проблемы;
  • отсутствие творческого и критического мышления – алгоритмы ИИ могут предоставить студентам новую информацию, однако в то же время ограничить развитие их творческого и критического мышления;
  • этические аспекты использования ИИ – интеграция искусственного интеллекта в образовательный процесс поднимает ряд этических вопросов, включая конфиденциальность данных преподавателей и учеников. Также встают вопросы о приемлемости использования технологий для оценки и мониторинга обучающихся;
  • угроза сокращения рабочих мест – распространение применения искусственного интеллекта в образовании может порождать опасения среди специалистов относительно возможного сокращения рабочих мест в области преподавательской деятельности в будущем, поскольку компьютеризированные решения могут потенциально заменять некоторые функции преподавателей.

Существующие решения на основе ИИ для сферы образования можно разделить на несколько направлений:

  • приложения, которые представляют возможности интерактивного и персонализированного обучения (Duolingo, Babbel, Lingvist, Memrise, Rosetta Stone и др.);
  • чат-боты, имеющие широкий функционал, который реализуется в виде собеседников для изучения учебных материалов, в том числе иностранных языков (Replika, Andy, Mondly, EF Hello, MyBuddyAI и др.), а также персональных ассистентов, готовых помогать обучающимся и преподавателям (ChatGPT, Google Bard, Jill Watson AI, VERA, Brainly и др.);
  • сервисы для создания контента, которые самостоятельно генерируют контент по запросу пользователя (ChatGPT, Midjourney, Stable Diffusion, Dall-E);
  • сервисы для автоматизации процессов с помощью ИИ, которые позволяют преподавателям и студентам значительно экономить время, решая рутинные задачи более эффективно (Gradescope AI, Fetchy, Century Tech, Ivy и др).

Учитывая темпы развития ИИ в современном мире, можно с уверенностью сказать, что подобные решения в ближайшем будущем будут лишь модернизироваться и улучшаться. Это позволяет нам выделить некоторые возможные сценарии развития ИИ в образовательной среде будущего:

  • полная автоматизация системы проверки и оценивания успеваемости учеников с помощью ИИ инструментов;
  • создание виртуальных моделей преподавателей, способных предоставлять обратную связь, отвечать на вопросы и помогать студентам в режиме реального времени;
  • обучение с использованием виртуальной и дополненной реальности;
  • повышение доступности образования для всех, вне зависимости от географического положения или экономического статуса.

Таким образом, представленные решения для образовательной среды, основанные на ИИ, имеют ряд достоинств и недостатков. Прежде всего, такие инструменты позволяют индивидуализировать образовательный процесс, анализировать успеваемость, создавать собственные образовательные решения, а также значительно экономить внеучебное время. В то же время перед нами встают вопросы, касающиеся отсутствия у ИИ человеческий качеств, творческого и критического мышления, а также ряд этических вопросов, включая использовании ИИ персональных данных и угрозу сокращения рабочих мест.

Необходимо отметить важность проведения исследований эффективности применения ИИ в средних и высших образовательных организациях, что в дальнейшем позволит избежать множества проблем, которые существуют на сегодняшний день.

 

 


Список литературы

1. Агальцова Д.В., Валькова Ю.Е. Технологии искусственного интеллекта для преподавателя вуза // Мир науки, культуры, образования, 2023. — №2 (99). — С. 5–7.
2. Лапина В.Ю. Искусственный интеллект в преподавании иностранных языков // Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2023. — №10-1 (85). — С. 149–152.
3. Толковый словарь по искусственному интеллекту // Российская ассоциация искусственного интеллекта. — URL: http://www.raai.org/library/tolk/aivoc.html#L208 (дата обращения 04.12.2023).
4. Artificial Intelligence. What Is Artificial Intelligence (AI)? How Does AI Work? // Built In. — URL: https://builtin.com/artificial-intelligence/ (дата обращения 16.12.2023).
5. What is Artificial Intelligence? // John McCarthy's Home Page. — URL: https://www-formal.stanford.edu/jmc/whatisai/ (дата обращения 08.12.2023).

Расскажите о нас своим друзьям: