Искусственный интеллект для учебы и практики: как технологии меняют образование

Для администрации школы

Создание учебной программы — общеизвестно трудная задача, поскольку база знаний и ее актуальность постоянно меняются. Хотя искусственный интеллект отлично подходит для создания индивидуальных планов уроков для отдельных учащихся, он также может принести огромную пользу в изменении школьных или даже национальных учебных программ к лучшему. Искусственный интеллект может обрабатывать огромные объемы данных об успеваемости, интересах, компетенциях и проблемах учащихся за данный год и консультировать разработчиков учебных программ о том, как масштабно повысить эффективность своих учебных программ. Алгоритмы искусственного интеллекта могут выявлять закономерности и тенденции, оценивать эффективность определенных педагогических подходов и прогнозировать результаты различных образовательных стратегий.

Платформы на основе искусственного интеллекта могут собирать и анализировать данные учащихся о взаимодействии с учебными материалами, времени выполнения упражнений, результатах тестов и общей успеваемости, чтобы понять отношение и потребности каждого учащегося. Опираясь на эти данные, инструменты искусственного интеллекта могут разрабатывать персонализированные схемы обучения и адаптировать их в режиме реального времени к прогрессу учащегося.

Например, если система на базе искусственного интеллекта обнаруживает, что учащийся испытывает трудности с выполнением определенного задания (включая тесты и упражнения), она может порекомендовать ему дополнительный материал для изучения. В то же время система также может рекомендовать тесты для самопроверки на основе изученных учащимся материалов.

Во фронтенд-команде собрались очень активные ребята, которые задавали интересные вопросы и по-настоящему удивили своей финальной работой. Они не только выполнили техническое задание, но и добавили собственные доработки: например, возможность выбрать различные стили изображения и настроить их соотношение в конечной картинке. В работе они использовали HTML, CSS, Javascript. ChatGPT помогла им там, где не хватало собственных компетенций. Например, некоторые еще не очень хорошо знали JavaScript и задавали нейросети конкретные запросы: «напиши код для слайдера». ChatGPT также оснащена датасетами верстки, поэтому хорошо справлялась с этими задачами. По сути, нейросеть выступила помощником, который наталкивает на мысль или дополняет компетенции разработчиков-новичков.

Преподаватели могут использовать эту способность для выбора наилучших методов обучения и программ на основе навыков и потребностей своих студентов. Но это также бесценный инструмент для образовательных учреждений, который может использовать программное обеспечение для прогнозной аналитики, чтобы заранее выявлять учащихся, которым грозит исключение из колледжа или несвоевременный выпуск из-за плохих оценок, прогулов или опозданий, и поддерживать их, пока не стало слишком поздно.

Аналогично работает Thinkster — сервис для обучения школьников математике. Взаимодействие с платформой начинается с теста, затем приложение подбирает для пользователя подходящие ему упражнения и меняет программу в зависимости от того, как ученик проявляет себя. Работа на Thinkster включает в себя также уроки с репетитором, которому аналитика по ученикам помогает составлять индивидуальные уроки. Расширенная версия Duolingo использует ChatGPT, чтобы объяснять пользователям их ошибки. Источник

Искусственный интеллект и технологии уже нашли свое применение в медицине, благотворительности, экологии и других социально значимых сферах. Среди них и образование. Здесь нейросети помогают снизить рутинную нагрузку учителей и преподавателей, сделать учебу более персонализированной и веселой для студентов, облегчить вход в новые профессии и поддержать учащихся морально. Делимся обзором применения технологий в образовании с примерами работающих сервисов и практик.

Избавить их от рутины помогают решения на основе нейросетей. Например, программа Gradescope позволяет проверять тесты по физике, математике, химии, биологии и другим предметам. Пользователь предзагружает в программу тест и ответы, а затем сканирует листы бумаги с выполненными заданиями от студентов. Нейросеть распознает рукописный текст, сопоставляет с правильными ответами, находит ошибки и группирует их, чтобы преподаватель мог дать обратную связь по слабым местам студентов. Так выглядит интерфейс проверки в Gradescope. Источник

Персонализация обучения

Обучение идет продуктивнее, когда школьники и студенты чувствуют себя комфортно в новой среде и ощущают поддержку. Здесь на помощь также могут прийти нейросети. Например, студенты университета Эмори (США) разработали чат-бот на искусственном интеллекте Emora, который может общаться на глубокие темы, помогать людям с тревожностью и депрессией. Первая аудитория этого сервиса — студенты-первокурсники, которым нужна поддержка при переезде, смене образа жизни и адаптации в новом коллективе.

Чтобы получить помощь в образовании, не обязательно идти за специализированными сервисами — полезным может оказаться даже ChatGPT. Например, студентам курса фронтенд-разработки Skillfactory нейросеть помогла в работе на «Мегахакатоне» — большом практическом мероприятии с участием реальных заказчиков. Задачу команде поставила компания «ХотКей», которая разработала для своих клиентов нейросеть для генерации картинок. Студентам-фронтендерам предложили создать веб-интерфейс для управления этой нейросетью. Некоторые участники команды учились фронтенду всего две недели, но при поддержке нейросети отлично справились с задачей.

Ни для кого не секрет, что учащимся с особыми потребностями требуется дополнительное внимание и ресурсы. Помощники на базе искусственного интеллекта могут предоставить им индивидуальные маршруты обучения и упражнения, гарантирующие получение ими наилучшего образования. Например, программное обеспечение для преобразования текста в речь с поддержкой искусственного интеллекта может зачитывать вслух учебные материалы и предоставлять учащимся с нарушениями зрения равные возможности для обучения.

Искусственный интеллект может использоваться для автоматизации многих административных действий, включая обработку заявлений студентов, зачисление, управление объектами, кадровые процедуры, подбор персонала и многое другое. Действительно, выполнение административных задач и обслуживание клиентов с помощью искусственного интеллекта может стать решающим фактором в сокращении затрат, повышении эффективности управления и повышении оперативности реагирования на потребности учащихся. Вот почему важно внедрить систему, которая может автономно обрабатывать цифровую корреспонденцию и, следовательно, ускорить отслеживание входящих электронных писем. Это решение может включать роботизированную технологию автоматизации процессов, усовершенствованную искусственным интеллектом.

В дополнение к повышению результатов обучения, искусственный интеллект также может упростить управление школьной инфраструктурой. Например, ИИ может выполнять такие трудоемкие и подверженные ошибкам задачи планирования ресурсов, как расчет нужного количества продуктов питания, учебных материалов или канцелярских принадлежностей и обеспечение их своевременной покупки и доставки. Особенно в условиях множества неопределенностей, вызванных пандемией, способность быстро адаптироваться к новым условиям никогда не была так важна для школ.

Алгоритмы искусственного интеллекта помогают определить уровень студента и создать для него персонализированный план обучения. Яркий пример — приложение для изучения иностранных языков Duolingo. На старте вы проходите тест по изучению языка, и приложение собирает для вас упражнения подходящей сложности. Затем, на основе каждого пройденного урока, ваших успехов и ошибок, Duolingo выбирает упражнения, которые помогают заполнить пробелы и повысить свой уровень. Также в приложение встроена система распознавания речи, которая позволяет практиковать навык произношения.