Як штучний інтелект може допомогти освіті

Чим корисний може бути штучний інтелект для освіти, досліджують автори американського видання The Journal Денніс Пірс та Еліс Гетевей. Подаємо найцікавіше з їхньої статті «Перспективи (і підводні камені) штучного інтелекту для освіти».

Майбутнє вже сьогодні

Штучний інтелект та машинне навчання вже є не просто витвором фантастики. Голосові помічники на зразок Amazon Echo чи Siri впровадили ці технології в наш побут. Експерти зазначають, що невдовзі вони впевнено ввійдуть в освіту.

У світі вже існують інтерактивні помічники та адаптивні програми для навчання, які дають змогу за допомогою штучного інтелекту персоналізувати освітній процес і спростити певні технічні завдання. Та аналітик компанії Gartner Inc. у сфері освіти Келлі Келоун Вільямс попереджає про невідповідність між очікуваннями та реальністю у використанні штучного інтелекту.

Роль штучного інтелекту в навчанні

Штучний інтелект — це широке поняття. Воно охоплює будь-які технології, які відтворюють людське мислення і такі навички, як-от розуміння складної інформації, самостійне виведення висновків та здатність вести осмислений та зв’язний діалог.

Машинне навчання є підвидом штучного інтелекту, що являє собою процес, у якому програмне забезпечення навчається за таким само принципом, що й людина. Протягом такого навчання програма аналізує значні пласти даних та відшуковує закономірності задля класифікації інформації чи створення прогнозів. Циклічність такого алгоритму дій дає програмі змогу «вчитися», змінюючи свої наміри залежно від попередніх висновків.

Штучний інтелект може сприйняти значно більше інформації, ніж людина. А отже і значно швидше та точніше виконувати завдання. Деякі розробники освітнього програмного забезпечення почали використовувати ці переваги для створення програм, які б підлаштовувалися під особливості кожного учня. Наприклад, неприбуткова організація Enlearn із Сіетла розробила адаптивну освітню платформу, у якій за допомогою машинного навчання можна прописати персоніфіковані навчальні плани, які б пришвидшили час опанування знань для кожного учня.

Команда Enlearn зазначає, що їхній продукт розбиває навчальний процес на сотні дрібних і непомітних одразу складових, щоб потім проаналізувати, що саме заважає ефективності учня. Потім програма, як справжній тьютор, допомагає учню підтягнути свої слабкі сторони, перш ніж продовжувати вивчення нового матеріалу.

Програма використовує технологію, розроблену Центром ігрової науки Вашингтонського університету. Вона змогла поліпшити ефективність вивчення алгебри рівня сьомого класу в середньому на 93% лише за півтори години її використання.

«Штучний інтелект може сприяти персоналізованому підходу, — зазначив директор Центру ігрової науки та засновник Enlearn Зоран Поповіц. — Він здатний надати той навчальний план, якого учень потребує в цю мить».

Посилення безпеки учня

Штучний інтелект може стати в пригоді також поза межами школи. Наприклад, компанія з Лос-Анджелеса GoGuardian використовує технології машинного навчання для поліпшення системи фільтрування даних в інтернеті та моніторингу, які застосовуються в пристроях Chromebook.

За словами працівників компанії, фільтрування сайтів на основі веб-адреси може бути проблемним, бо інтернет постійно змінюється. Замість блокувати учням доступ до аморальних і шкідливих сайтів на підставі їхньої назви та адреси, програмне забезпечення завдяки штучному інтелекту визначає такі сайти, спираючись на їхнє наповнення. Розробники надали програмі зразки інформації, яка є неприпустимою для певних вікових категорій, і та навчилася її розрізняти. Користувачі можуть постійно повідомляти про певні неточності програми, удосконалюючи її, коли та випадково хибно позначає сайт як заборонений.

Як і багато таких застосунків, GoGuardian також надсилає адміністратору (викладачу) автоматичні сповіщення, коли учні шукають в інтернеті щось неприпустиме і підозріле чи створюють документ із проблемним змістом. Така функція моніторингу поведінки в реальному часі може запобігти травмуванням учнями себе або інших. Так, якщо адміністратор бачить, що учень шукає інформацію про те, як вчинити самогубство, він може запобігти потенційній катастрофі.

Уже звична заборона на використання в інтернеті певних ключових слів має безліч помилок, бо не враховує контексту. Але із штучним інтелектом практика фільтрування і відстеження стає точнішою.

Головний директор з технологій Незалежного шкільного району в Техасі розповідає, що йому якось надійшло сповіщення про учня. Поведінка школяра в мережі вказувала на те, що він наносить собі тілесні ушкодження. Таким чином ситуації вдалося завадити.

Ключові проблеми

Попри значний потенціал, використання штучного інтелекту має свої обмеження. Він найкраще працює тоді, коли є величезний обсяг прикладів. Однак у такій ризиковій галузі, як освіта, де вчитель не може дозволити собі значно помилятися, може бути важко отримати багато прикладів того, як робити не слід.

Штучний інтелект також повинен використовувати тільки правильні дані, щоб дійти правильних висновків. Якщо раптом до загального обсягу даних потрапить неточна інформація, то й результати вийдуть хибними. Фактично, немає такого поняття, як неупереджена інформація. А деякі алгоритми можуть зробити її ще суб’єктивнішою.

Також технології викликають побоювання щодо захисту персональних даних. Варто дбати не лише про якість і точність інформації, а й про її відповідальне використання. Освітнім установам слід замислитися над тим, яких заходів вони можуть вжити для забезпечення захисту особистих даних учнів.

До того ж деякі адаптивні навчальні додатки використовують не справжню технологію машинного навчання як таку, а систему, яка просто обирає з кількох заздалегідь заготовлених сценаріїв поведінки. Тому освітянам варто уважніше перевіряти компанії, які заявляють, що використовують штучний інтелект у своїй продукції.

І пам’ятайте: якщо максимум, що пропонована вам програма може робити, — це радити перечитати сьомий розділ підручника, тоді це не допоможе вам у навчанні. Але якщо програмне забезпечення одразу генерує новий контент залежно від взаємодії учнів з програмою, тоді це шлях до революційних змін.

Цей матеріал є перекладом статті авторства Денніса Пірса та Еліс Гетевей від 29 серпня 2018 року. Усі права належать ресурсу The Journal.

Залишити відповідь