ТЕМА

Индивидуальное обучение: будущее, которое уже наступило

28 декабря 2018 | 09:46

распечатать        комментарии [0]       добавить в

Нейросеть вместо препода, игра вместо зубрежки: как искусственный интеллект изменит образование.


Индивидуальные занятия с преподавателем — один из самых эффективныхметодов обучения. В условиях традиционной образовательной системы невозможно обеспечить всех учеников личными тьюторами или репетиторами. Во-первых, просто нет достаточного количества подготовленных преподавателей. Во-вторых, такие занятия обычно стоят достаточно дорого, и они по карману далеко не каждой семье.

Но благодаря развитию искусственного интеллекта индивидуальные тьюторы в будущем могут появиться абсолютно у всех.

Так называемые интеллектуальные обучающие системы (intelligent tutoring systems) уже создаются. В бразильской умной системе Geekie есть видеоуроки, подготовленные преподавателями из топовых бразильских школ, задания и тесты. Система охватывает всю школьную программу и помогает ученикам подготовиться к выпускным экзаменам. Если школьник что-то не понял, он может переслушать материал или переделать проваленный тест.

Перед началом обучения ученик задает цель, в соответствии с которой система варьирует содержание его индивидуальной программы.

Если школьник хочет поступить на экономический факультет, Geekie сделает акцент на экономику и математику, а будущим врачам даст более сложные задания по биологии и химии.

Система мгновенно дает комментарии к тому, как учащийся справился с заданием, объясняет, как и почему правильно, а также указывает, на что ученику следует обратить особое внимание в будущем. Учителя только модерируют процесс.

Американская платформа Knewton действует по схожим принципам и пытается внедрить интеллектуальные обучающие системы в университетское образование. Разработчики Knewton создают курсы, содержание которых и студенты, и преподаватели могут адаптировать в соответствии со своими целями. Компания Dreambox сделала интеллектуальную систему, которая учит школьников математике. А австралийский стартап Smart Sparrow разработал открытую платформу, которая позволяет преподавателям самим создавать интерактивные курсы и использовать интеллектуальные возможности системы, чтобы адаптировать учебные планы под каждого учащегося. На платформе разработано уже более десятка курсов, в основном университетского уровня.

Что это изменит

— У учащихся будет возможность выбирать. Можно будет построить и постоянно менять полностью индивидуальную траекторию обучения со школы до вуза, а при желании — не прекращать учиться никогда, имея пожизненный доступ к вашему индивидуальному «преподавателю» через смартфон или компьютер.

Вы постоянно сможете выбирать все новые курсы, а умная и знакомая с вашими знаниями и интересами система будет каждый раз адаптировать их лично под вас.

— Такие системы повышают эффективность обучения. В Университете Алабамы экзамен после внедрения курсов платформы Knewton успешно сдали на 20 % больше студентов, чем в предыдущие годы. А в Северо-Восточном университете Иллинойса студенты, использовавшие Knewton, сдали экзамены в среднем на 12,5 балла (по 100-балльной шкале) выше, чем их однокурсники, которые не пробовали пользоваться системой.

— Учителя смогут учиться у ИИ. Когда система определенным образом меняет учебный план, люди могут узнать, какие факторы — например, знания ученика, его потребности или эмоциональное состояние — повлияли на ее решение, и посоветовать обычным учителям в схожих ситуациях повторять действия компьютера.

Групповая работа — гармония без отлыниваний

Давно практикуется подход, который повышает эффективность обучения, — это работа в группах.

Проблема здесь в том, что успех групповой работы не равен сумме знаний участников: имеют значение их умение общаться, правильный подбор членов группы и организация совместной работы.

Последняя особенно важна при онлайн-обучении, где участники команды физически находятся далеко друг от друга.

Что здесь может сделать ИИ

— Беспристрастно поделить учеников на группы в соответствии с их уровнем знаний и интересами — тогда сильным не придется делать всю работу за слабых и немотивированных.

— Сделать так, чтобы навыки членов одной учебной группы дополняли друг друга — условно это будет приближенный к реальной модели экипаж с капитаном, штурманом, техником и врачом, а не врач и три капитана.

— Подсказать участникам, с какой стороны взяться за задание. Например, у ИИ есть данные о том, что при одном типе задач лучше работает конф-колл с обсуждением и разделение проекта на этапы, а в другом — разбивание на тематические кирпичики, когда каждый член группы готовит доклад по своему участку.

— Восстановить справедливость.

Больше не будет ситуаций, когда за всю группу отдуваются активисты, а хорошие оценки получают даже те, кто весь семинар просидел молча.

Сейчас, если в классе несколько групп сразу участвуют в обсуждениях, один преподаватель не может уследить за всеми — у многозадачного ИИ такой проблемы не возникнет.

— Вернуть отвлекшихся к учебе: через распознавание речи и анализ текстовой информации умные системы смогут узнавать, когда научный диспут перешел на личности или когда группа, недопоняв задание, отправляет преподавателю формальные отписки и начинает обсуждать качество образовательного курса в общем чате.

Умная виртуальная реальность: игра вместо зубрежки

Обучение проходит эффективнее, если учащиеся могут применить свои знания на практике. В традиционных условиях невозможно постоянно погружать учеников в соответствующие теме урока ситуации: нельзя поехать в Сахару, когда дети проходят особенности пустынных территорий, или отправиться в Древнюю Грецию после урока истории. Развивающаяся виртуальная реальность это изменит.

Скоро можно будет не просто рассказать ученикам, как выжить в тропическом лесу или каким образом выглядела Россия при Петре Первом, но и погрузить их в подходящие условия при помощи виртуальной реальности. Именно для процесса обучения эффективнее будут VR-технологии, дополненные искусственным интеллектом. Тогда ученики могут не просто побродить по виртуальному пространству, но и повзаимодействовать с ним.

Искусственный интеллект в данном случае сможет действовать по тому же принципу, что и в онлайн-играх: менять «реакции» виртуального пространства в зависимости от действий пользователей.

К примеру, если дети в виртуальной реальности учатся тушить пожар и всё делают верно, пожар погаснет, а если ошибаются, разгорится сильнее. Также умные системы смогут давать ученикам подсказки, выступая в роли учителя в конкретной ситуации.

Подобные технологии уже создаются. Проект Immersive VR Educationпозволяет погрузить учеников в ситуации первого полета на Луну или тонущего «Титаника», а студенты-медики могут потренироваться проводить операции в виртуальной реальности.

Виртуальные системы могут помочь не только с освоением новых навыков, но и с решением проблем психологического характера. Виртуальная среда FearNot была придумана, чтобы помочь ученикам, сталкивающимся с травлей в школе. В VR разыгрывается ситуация, когда виртуального ученика начинают травить сверстники.

Реальный ученик, которому нужна помощь, выступает в роли невидимого друга жертвы травли. Он может дать совет или просто поддержать виртуального ученика.

Так ребенок смотрит на проблемную ситуацию со стороны и может понять, как ему лучше уладить конфликт в реальной жизни. В роли друга обиженного виртуального компаньона могут выступать и те, кто в реальности травит других. Таким образом они смогут понять чувства своих жертв, научиться им сопереживать и, возможно, впоследствии изменить собственное поведение.

Оценка — прогноз, а не приговор

Искусственный интеллект может произвести революцию в области оценки достижений учащихся. Сегодня алгоритмы, анализирующие данные об участниках онлайн-курсов, могут предсказать, кто из учеников провалит следующий тест или вообще откажется от дальнейшего прохождения курса, на базе их поведения в ходе обучения. Эти алгоритмы со временем станут точнее и научатся предсказывать больше деталей.

Что это даст

— Возможность оперативной корректировки. Можно будет заранее узнать, что ученик опасно близок к провалу и попробовать предотвратить катастрофу, уделив ему больше внимания и подобрав другие задания и методику (какие именно, также сможет подсказать компьютер). Подобные функции внедряются в систему Smart Sparrow, где можно отслеживать прогресс каждого ученика.

Уже сегодня преподаватель может с помощью умной машины анализировать показатели студентов, отстающим присылать простые разъясняющие материалы и освобождать от прохождения базовых элементов курса тех, кто справляется лучше других.

В будущем помогать учащимся в большей степени сможет сама система, без вмешательства со стороны учителя.

— Можно будет варьировать курс в соответствии с мотивацией и эмоциональной готовностью учеников. Эти параметры особенно важны при изучении, например, иностранных языков — необходимо понимать, насколько комфортно ребенок себя чувствует, изъясняясь на другом языке, успешно ли преодолевает языковой барьер. Система сможет отследить, что вызывает у ученика наибольшее эмоциональное напряжение, и сообщить об этом преподавателям или самостоятельно адаптировать программу. Пока умные системы еще толком не научились следить за эмоциями учеников, но само их использование уже повышает уровень эмоционального комфорта учащихся.

71 % опрошенных голландских школьников, которые учили английский через систему от Knewton, сказали, что стали получать большее удовольствие от занятий.

— Можно будет понять, как именно учащиеся усваивают материал. На основе больших данных система определит, как конкретный учащийся пришел к ответу. Уже сейчас интеллектуальная обучающая система DreamBox собирает 48 000 элементов данных в час о каждом ученике. Пока этот массив информации используется, чтобы алгоритм смог выбрать, какое следующее задание предложить учащемуся. Позже, когда таким системам позволят отслеживать, например, пульс или температуру тела ученика, а может быть, и следить за тем, что происходит в его мозге во время учебы, эти данные помогут ученым лучше понять процесс обучения с точки зрения нейробиологии.

Что может пойти не так

Как и практически любая инновация, ИИ — не панацея. Относиться к внедрению этих технологий в образование стоит с осторожностью, потому что этические проблемы в этой области могут встать особенно остро.

Во-первых, непонятно, кто будет нести ответственность за ошибки искусственного интеллекта.

Во-вторых, ИИ учится у людей не только хорошему — он наследует их стереотипы и впоследствии их воспроизводит. Нейронные сети способны подцепить от пользователей расизм и сексизм, а в контексте школы алгоритм может перенять у других детей манеру травить соучеников.

В-третьих, ИИ может серьезно изменить поведение учащихся. И непонятно, где должны пролегать и как формализоваться границы психологического влияния умных систем на учеников.

В-четвертых, обучающие системы могут демотивировать учеников и преподавателей. Со временем они научатся следить за каждым шагом учащегося и педагога и указывать им на ошибки. Когда люди почувствуют, что постоянно находятся под наблюдением у всевидящего «большого брата», это будет способствовать скорее раздражению и нигилизму, нежели оптимизации учебного процесса.

В-пятых, не регламентирована тема приватности пользовательских данных. Даже в традиционной системе образования до сих пор не до конца решен вопрос, какая информация об учениках должна быть публичной, а какая закрытой и как разные институты могут делиться друг с другом информацией. Большой объем данных об учениках, конечно, поможет улучшить систему оценивания и разработать индивидуальные учебные планы. Но прежде чем внедрять эти технологии, необходимо четко определить, кому будут принадлежать права на эти данные, кто сможет получить к ним доступ и с какой целью их можно использовать — ведь над самыми беспристрастными и совершенными программами всегда будут стоять люди с их вечным соблазном использовать данные о других людях ради собственной выгоды.

Нож



Комментировать статью
Автор*:
Текст*:
Доступно для ввода 800 символов
Проверка*:
 

также читайте

по теме

Итоги шведского эксперимента по борьбе с КОВИД

22. 10. 2020 | 09:16 , Дарья Спасская

На прошлой неделе журнал Science опубликовал публицистическую статью, в которой журналисты совместно с членами шведского независимого научного комитета Vetenskapsforum COVID-19 рассказали, как весной в Швеции развивалась эпидемия коронавируса, и проанализировали текущую ситуацию с ковидом в стране. В отличие от большинства европейских стран и скандинавских соседей, Швеция с самого начала пандемии отказалась от жестких мер сдерживания вируса. Это решение на протяжении 2020 года бурно обсуждалось во всем мире. «Медуза» рассказывает, как «шведский путь» оказался радикальным социальным экспериментом, чем он на самом деле закончился — и поменял ли в итоге свою точку зрения его идеолог, главный местный эпидемиолог Андерс Тегнелл.Шведские власти в разгар эпидемии запрещали носить маски. Даже людям в больницах.

ГЕТМАН СКОРОПАДСКИЙ МЕЖДУ СВОИМИ И ЧУЖИМИ

17. 09. 2020 | 08:35 , КИРИЛЛ ГАЛУШКО

Пока в России в начале XX века продолжалась Гражданская война, в Украине происходили собственные политические сюжеты: она разрывалась между стремлением к автономии или независимости, требованиями немецких союзников и внутренней анархией. В таких условиях на короткий срок к власти в качестве своеобразного монарха пришёл Павел Скоропадский — человеколюбивый офицер с английским воспитанием, любовью к стране и милосердием к врагам. Для кого-то его фигура культовая, для кого-то — презираемая. Для Троцкого это был «украинский Бонапарт». Для Деникина — «новый Мазепа». В эмиграции споры противников и сторонников гетмана длились до Второй мировой войны. Менее чем за год своего правления Скоропадский успел заложить многие основы украинской государственности, но в итоге из-за своей терпимости по отношению к разным политическим силам оказался никому не мил. Рассказываем, кем был человек, мечтавший о независимой Украине при конституционной монархии.

фототема (архивное фото)

© фото: .

   
новости   |   архив   |   фототема   |   редакция   |   RSS

© 2005 - 2007 «ТЕМА»
Перепечатка материалов в полном и сокращенном виде - только с письменного разрешения.
Для интернет-изданий - без ограничений при обязательном условии: указание имени и адреса нашего ресурса (гиперссылка).

Код нашей кнопки:

  Rambler's Top100