Искусственный интеллект как часть концепции современного образования: вызовы и перспективы

Исторические изменения в обществе являются движущими силами развития системы образования. Среди факторов, обуславливающих специфику современного образования, стоит выделить, прежде всего, цифровизацию. Широкое распространение информационно-коммуникационных технологий способствует проектированию новых форматов образовательного процесса, внедрению инновационных практик и моделей педагогического взаимодействия. В системе образования цифровизация направлена на обеспечение непрерывности учебно-воспитательного процесса на основе технологий продвинутого обучения [12], к которым сегодня относится искусственный интеллект (ИИ).

Аспекты внедрения в образовательную деятельность технологий ИИ являются актуальными вопросами для исследователей [5; 17; 18; 20 и др.]. Однако на сегодняшний день не существует единого общепринятого определения понятия «искусственный интеллект». В научно-методической литературе ИИ характеризуется в качестве сложной кибернетической компьютеризированной системы, позиционируется как область научного знания, а также представляет собой совокупность характерных признаков, свойств и способностей [7; 15].

Исследователи из различных областей науки используют разнообразные подходы при определении анализируемого термина. Обобщая позиции авторов, ИИ можно рассматривать как искусственно созданную систему, имитирующую решение человеком сложных задач и воспроизводящую отдельные черты человеческого интеллекта (планирование, обучение, анализ и восприятие данных, принятие решений, манипулирование объектами) [7].

Мировой рынок разработок в области развития и применения искусственного интеллекта стремительно расширяется (рис. 1). Соответственно, в ближайшем будущем ИИ будет активно использоваться в различных сферах жизнедеятельности общества. Изучение ИИ является одним из основных трендов.

На сегодняшний день наиболее часто ИИ используется в банковской сфере, а также в предоставлении государственных услуг в цифровой среде. В основном ИИ применяется для решения определенных задач, имеющих прикладной характер: анализа данных в документах и содержания текста, обработки поступающих запросов, распознавания речи и изображений, проведения инструментальной психодиагностики.

Цифровая трансформация образования связана с внедрением развивающихся технологий для решения различных педагогических задач и повышения эффективности образовательного процесса. Соответственно, применение ИИ в организации образовательной деятельности является актуальным вопросом. Рассмотрим возможности и специфику применения ИИ с позиции основных групп, задействованных в учебно-воспитательном процессе (см. табл. на с. 12):

– учащихся;

– педагогов;

– родителей;

Рис. 1. Объем мирового рынка систем и технологий ИИ, 2018–2025 гг., млрд долл. США [11]

Восточная Азия и Тихоокеанский регион

Восточная Европа и Центральная Азия

Латинская Америка

Ближний Восток и Север Африки

Восточная и Южная Африка

Западная и Центральная Африка

Рис. 2. Распределение учащихся в возрасте от 3 до 17 лет, не имеющих доступа к Интернету, по географическим регионам

– представителей администрации учебного заведения;

– органов управления местного, регионального и национального уровня.

Вопрос применения ИИ в сфере образовательных технологий является актуальным для всех заинтересованных сторон – от отдельных учащихся до министерств образования, поскольку способствует решению комплекса практических задач. Внедрение ИИ направлено также на проектирование гибкой индиви- дуальной образовательной траектории обучаемых, построенной на персонифицированных методах обучения и своевременном мониторинге результатов учебной деятельности, благодаря возможностям качественного и количественного анализа данных.

Использование ИИ, а также комплексный анализ данных предоставляют преподавателям возможность сделать процесс обучения более увлекательным и продуктивным. Полученные данные и инструменты аналитики могут быть

Возможности использования искусственного интеллекта в сфере образования

Возможность	Специфика применения	Преимущество
Учащиеся
Персонализация обучения	Разработка адресной, индивидуальной образовательной траектории с учетом сильных и слабых сторон, способностей и проблем учащегося	Рост успеваемости, повышение вовлеченности, уровня удовлетворенности и благополучия
Социальное и эмоциональное развитие	Анализ качественных и количественных данных для оценки настроения учащегося, умений решать проблемы, взаимодействовать и сотрудничать	Совершенствование когнитивных, социальных и эмоциональных навыков
Доступность для лиц с ограниченными возможностями здоровья	Использование приложений для наблюдения, анализа и описания происходящего вокруг	Расширенный доступ к учебным объектам вне зависимости от местонахождения и временных ограничений
Благополучие	Сбор и анализ данных (успеваемость, посещаемость, дисциплинарные нарушения и т. д.) для создания систем оповещения и принятия превентивных мер по поддержке обучающихся, которые нуждаются в помощи, переживают психологический кризис и проблемы	Выявление, прогнозирование и предотвращение кризисных ситуаций, связанных с уровнем благополучия или благосостоянием учащихся
Педагоги
Эффективность и экономия времени	Создание подробных отчетов по успеваемости и посещаемости	Отсутствие необходимости решать рутинные задачи
Сотрудничество, саморазвитие	Данные, аналитика, передовые технологии способствуют созданию общеобразовательной программы обучения и поддержки	Выявление и распространение передовых методов работы, развитие наставничества и взаимного обучения
Родители
Сопричастность и взаимодействие	Обеспечение доступа к данным и аналитической информации успеваемости ребенка	Вовлеченность в процесс обучения, укрепление ценностей и значимости образования
Руководители учебных заведений
Контроль и аналитическая оценка	Создание подробных отчетов по ключевым показателям развития учебного заведения; автоматизация отчетности; прогнозирование затрат	Оперативное принятие решений, переход к упреждающему управлению, эффективное управление ресурсами
Сохранение педагогических кадров	Автоматизация отчетов и разработка индивидуальных траекторий	Устранение поводов для фрустрации педагогов и их оттока
Органы управления разного уровня
Планирование ресурсов	Анализ ключевой демографической информации, финансовых данных, информации об укомплектованности персоналом квалификации, диагностический анализ оборудования, инфраструктуры и др.	Разработка сценариев и потенциальных решений для предупреждения кризисных ситуаций
Разработка учебных программ	Освоение и анализ большого набора данных, демонстрация выводов с помощью информационных панелей и визуализаций	Приведение учебных программ школ, колледжей, вузов в соответствие современным требованиям

направлены на оптимизацию командной работы в образовательной организации. Таким образом, преподаватели, руководители подразделений, методические службы и другие сотрудники могут координировать совместные усилия, ориентированные на создание востре бованных образовательных программ на осно ве общего набора показателей. Соответствен но, использование ИИ в организации учебно воспитательного процесса может стать эффек тивным катализатором цифровой трансформации сферы образования.

Несмотря на все обозначенные выше факторы, применение технологии ИИ вызывает ряд опасений среди представителей академического сообщества. Внедрение ИИ в систему современного образования несет в себе не только положительные аспекты, но и потенциальные угрозы для всех сторон учебновоспитательного процесса. Далее рассмотрим некоторые вызовы и опасения, связанные с интегрированием ИИ.

• 1.    Доступность и равноправие. Термин цифровой разрыв используется для обозначения проблемы обеспечения доступа к информации и подключению к сети Интернет. Именно возможность своевременного получения информации (а не наличие оборудования или программного обеспечения) остается ключевым фактором при определении степени неравенства в предоставлении доступа к образовательным технологиям, направленным на организацию непрерывного учебного процесса.

• 2.    Этические аспекты. Внедрение ИИ в образовательный процесс не должно противоречить требованиям нормативных актов и этическим нормам. Среди основных опасений,

• 3.    Потенциальная зависимость от технологий. Существует опасение, что активное использование ИИ повысит зависимость человека от технологий, а наши собственные способности к выполнению когнитивных функций и решению аналитических задач ослабнут [8]. По данным некоторых исследований, порог концентрации внимания сократился с 12 до 8 сек. [19]. Ученые выяснили, что у представителей современного цифрового поколения отмечается ухудшение памяти по сравнению с людьми пожилого возраста. Процесс запоминания основан на перемещении информации из рабочей памяти в долгосрочную. Если же человек находится в беспрерывном потоке информации, он сталкивается с трудностями ее восприятия и анализа. Наличие постоянного доступа к информации при подключении к Сети является одной из причин ухудшения памяти. Сегодня используется термин цифровая амнезия , или эффект Google . Обучаемые не стремятся запоминать факты, имена, даты, полагаясь на «внешнюю память» и наличие доступа к определенному источнику. Негативное влияние Google на развитие когнитивных способностей современного обучаемого уста-

• новила Б. Спарроу, ассистентка профессора Колумбийского университета, психолог. Результаты исследования доказали, что доступность в использовании цифровых технологий способствует изменениям в привычном процессе запоминания. Исследования с применением магнитно-резонансной томографии также подтверждают снижение активности областей мозга, отвечающих за процессы извлечения информации и формирования долговременной памяти [3]. Биологические изменения в процессах мозговой деятельности приводят к последующей трансформации ментального состояния, ведущей к ухудшению памяти, снижению когнитивных и креативных способностей [14]. Отдавая память на аутсорсинг, мы избегаем действий, кажущихся трудными или скучными: фантазирования, обдумывания. Существуют опасения, что применение ИИ может угрожать развитию творческого потенциала, креативности и критического мышления.

• 4.    Необходимость приобретения новых навыков и компетенций. Для использования ИИ в образовании преподавателям и административным работникам учебных организаций не требуются специальные технические знания. Особое внимание следует уделить тому, как именно использовать полученную аналитическую информацию и интегрировать ее в педагогическую практику для разработки и внедрения индивидуальных образовательных траекторий. Необходимо также отслеживать обновления в пользовательском интерфейсе программных продуктов на базе ИИ.

• 5.    Влияние на структуру рынка труда. При анализе потенциала применения ИИ возникают опасения, что в результате автоматизации процессов произойдет явное сокращение рабочих мест и изменится сама сфера профессиональной подготовки.

В последние годы наблюдаются положительные изменения: аппаратные устройства стали дешевле, мощнее, что обуславливает мобильность пользователей, появились альтернативные формы подключения, позволяющие еще большему количеству учащихся иметь доступ к сети Интернет. Однако примерно 1,3 млрд детей в возрасте от 3 до 17 лет не имеют дома стабильного доступа к глобальной сети. С аналогичной проблемой сталкиваются и студенты в возрасте до 24 лет. Во всем мире 759 млн студентов не имеют доступа к Интернету [4].

Очевиден также явный цифровой разрыв на уровне географических регионов. Школьники в возрасте от 3 до 17 лет, не имеющие доступа к Интернету, распределены в мире следующим образом (рис. 2).

Таким образом, на сегодняшний день более 40% населения мира все еще испытывает трудности при подключении к глобальной сети, и приблизительно столько же не имеют опыта использования Интернета [16]. Учащиеся, имеющие ограниченный доступ к необходимой для учебы информации, а также ограниченные возможности для того, чтобы использовать электронные данные и обмениваться ими, находятся в невыгодном положении при построении индивидуальной образовательной траектории, удовлетворяющей их образовательные потребности.

Педагогическое сообщество также ведет дискуссию, существует ли вероятность, что искусственная система сможет эмоционально взаимодействовать, налаживать контакт с учащимися и станет равнозначной учителю-человеку? Сможет ли учащийся дифференцировать педагога-человека? Будет ли сохраняться необходимость в педагоге-человеке? [1].

В контексте цифровизации социальноэкономической жизни ИИ является источником новых открывающихся возможностей для представителей различных целевых аудиторий в сфере образования, позволяя индивидуализировать учебный процесс, адаптировать учебную среду под потребности отдельного ученика, повысить эффективность обучения, сократить издержки, избегать выполнения рутинных задач и оперативно принимать решения. Однако применение ИИ связано с появлением новых вызовов, поэтому использование данной технологии должно быть безопасным и находиться под контролем.