Применение технологии искусственного интеллекта. Основные вопросы
 Скачать 23.05 Kb.
|
|
Применение технологии искусственного интеллекта в образовании Основные вопросы Как искусственный интеллект используется в образовании? Где можно применить систему ИИ? Как искусственный интеллект используется в бизнесе? Как помогает искусственный интеллект? Введение На данный момент времени тема искусственного интеллекта актуальна, как никогда. Все чаще и чаще мы видим «призывы» к внедрению ее в процесс образования. Тем самым, поэтапно приучая нас, что от этого никуда не деться. С момента изобретения ЭВМ, а затем и компьютеров, их способность выполнять различные задачи продолжают расти. Человечество хочет развить мощность компьютерных систем, увеличивая выполнения задач и уменьшая размер компьютеров. Основной целью в области искусственного интеллекта — создание компьютеров или машин таких же разумных как человек. Особую актуальность приобретает повышения уровня цифровой компетентности всех субъектов образования, а также генерирование и последующие развитие цифрового образовательного пространства, соответствующего требованиям эффективного применения образовательных ИИ-технологий обучении. Уже в 2020г. на фоне стремительного распространения пандемии большинство организация мирового пространства перешли на дистанционный формат обучения. В частности, в России, по мнению отечественных экспертов, пандемия послужила своего рода «катализатором» технологии российской системы образования. В сложившихся условиях ускоренное внедрение цифровых образовательных ресурсов становится всё более востребованным: «появляются новые онлайн-курсы, увеличиваются визуальные контролирующие программы, демонстрируются видеолекции , дистанционно принимаются зачёты и экзамены» и т.п. Искусственный интеллект Искусственный интеллект начинается с данных. ИИ обеспечивает возможность получения данных из разнообразных источников, проверки этих данных и их анализа с использованием таких инструментов, как прогнозная аналитика и машинное обучение, таким образом может быть раскрыт многообещающий потенциал ИИ в сфере образовательных технологий и его использование может сыграть роль катализатора трансформации образования для всех заинтересованных сторон — от отдельных учащихся до министерств образования. Пожалуй, в образовательном контексте лучше всего рассматривать искусственный интеллект как дополненный (усиленный) интеллект. Применение ИИ позволяет всем заинтересованным сторонам получить дополнительную информацию и сделать выводы, необходимые для принятия более информированных решений. Ниже перечислены некоторые факторы, которые необходимо учитывать ключевым заинтересованным сторонам: Учащиеся: отдельным учащимся требуется помощь в определении тех областей учебной программы, в которых им необходима дополнительная поддержка или методическая помощь или которым нужно уделить повышенное внимание. Педагоги: у обычного учителя начальной школы в классе может быть от 20 до 30 учащихся4. Чтобы оценить достижения каждого из 30 учащихся по всем основным показателям, обозначенным в описании первого этапа, рассмотренного в предыдущем разделе, необходимо отслеживать 390 различных параметров. Для учителя средней школы, который может обучать 6 или более групп учащихся разных классов или возрастных групп, задача усложняется в разы. Университетским профессорам или деканам факультетов приходится иметь дело с еще более многочисленными группами обучающихся, причем одна, как правило, сменяет другую каждый год или даже чаще. Руководители учебных заведений: чтобы управлять образовательным учреждением или возглавить процесс перемен, руководителю учреждения дошкольного, среднего, среднего профессионального, высшего или дополнительного образования необходимо учитывать широкий спектр факторов и данных. Помимо данных об учащихся, следует принимать во внимание данные, связанные с кадровыми вопросами, управлением финансами и инфраструктурой; политическими аспектами, управлением и надзором; конфиденциальностью, здоровьем и безопасностью и т. д. Разработчики учебных программ: тем, кто отвечает за разработку учебных программ на институциональном, региональном или национальном уровне, следует опираться на информацию из различных источников, в т. ч. научных, профессиональных и социологических, чтобы обеспечить соответствие программ текущим и будущим потребностям обучающихся, а также должную подготовку учащихся к жизни в том мире, в котором они окажутся после окончания школы. Нельзя рассчитывать на то, что учебная программа, основанная исключительно на ретроспективных данных из ограниченного числа источников, сможет удовлетворять требованиям завтрашнего дня. Одного доступа ко всем имеющимся актуальным данным недостаточно. Ни одна из перечисленных задач не может быть решена только за счет данных. Сила и потенциал ИИ определяются его способностью устанавливать взаимосвязи между различными данными — прогнозировать будущие результаты, чтобы обеспечить корректировку курса в режиме, приближенном к режиму реального времени, и делать выводы, которые позволят всем заинтересованным сторонам принимать более обоснованные решения. Наука, медицина, производство, школы: где и как используют виртуальную и дополненную реальность VR и AR также активно внедряются в образовательные процессы. Развитию иммерсивного обучения благоприятствует техническая оснащённость потребителей: ожидается, что к концу 2020 году в мире будет работать почти 1,5 млрд поддерживающих AR смартфонов, а к 2023-му — 3,4 млрд. VR и AR пока наиболее распространены в сегменте корпоративного обучения и, конечно, представляют наибольшую ценность в науке, медицине, производстве — там, где при отработке навыков в реальности слишком высока цена ошибки. Вот несколько удачных примеров. Медицинский старт-ап EchoPixel разработал технологию иммерсивной томографии: при помощи аппарата для УЗИ, 3D-очков и особого дисплея врачи воспроизводят трёхмерную голограмму тела пациента или отдельного органа. Система может служить и для безопасной учебной отработки врачебного вмешательства в организм больного. Российский проект NOE-VR предлагает первый в мире офтальмологический образовательный VR-симулятор с использованием технологий искусственного интеллекта. Симулятор создаёт анатомически точную модель глазного яблока в виртуальной реальности. На неё можно накладывать любые болезни глаз в разных стадиях, учиться их диагностировать и лечить. Включив хирургический модуль, пользователь получает возможность проводить операции. Сингапурский Институт технического образования (Institute of Technical Education) открыл несколько пилотных программ, которые используют многослойную систему 3D и VR-обучения iCube. Это высококачественная визуализирующая система, которая позволяет погружаться в виртуальную среду и взаимодействовать командам до 6 человек. Студенты курса «Морские и оффшорные технологии» используют возможность для отработки навыков на моделируемой платформе нефтяной вышки. Одна из задач, которые решают студенты с помощью VR, — поднять трубы весом 0,9 тонны. В реальности это рискованный манёвр, который может нанести вред работникам. Также отрабатываются навыки работы при неблагоприятных погодных условиях. Студенты курса флористики, погружаясь в виртуальную реальность, изучают цветы по частям, не уничтожая их, и даже могут летать как пчела. Программа позволяет создавать виртуальные цветочные композиции как самостоятельно, так и вместе с одногруппниками. Пользу от применения AR и VR получают не только медики, сотрудники корпораций и студенты вузов. Амбициозный российский проект Mel Science, использующий VR, работает с детской аудиторией и делает науку, в частности, школьный курс химии, доступной, наглядной и интересной. Ещё один пример нескучного изучения науки — виртуальная математика проекта VR Science. Смартфон помещается в виртуальные очки, и учащийся наслаждается объёмным изображением и движением, что важно для наглядности доказательств геометрических теорем. Как искусственный интеллект используется в образовании? Искусственный интеллект предоставляет различным группам общества (например, инвалидам, беженцам, тем, кто не посещает школы или живет в изолированных общинах) доступ к соответствующим возможностям обучения. Например, робототехника позволяет учащимся с особыми потребностями посещать занятия из дома или из больницы, а также поддерживать непрерывность обучения в чрезвычайных ситуациях или кризисах. Таким образом, данная технология способна поддерживать эксклюзивность и повсеместный доступ к образованию. В работе отмечается, что одним из важнейших плюсов использования ИИ является возможность совместного обучения в ситуациях, когда учащиеся физически не находятся в одном и том же месте, а также возможность персонализировать обучение различными способами. Возможности ИИ начинают активно использовать не только в развитых, но и в развивающихся странах. Так, в 2016 году правительство Китая запустило план, согласно которому страна должна стать крупнейшим полюсом развития ИИ в мире к 2030 году. Китай определил свою национальную стратегию ИИ для образования как часть технологического развития по данному плану. В Латинской Америке в последние годы несколько инициатив также активно продвигают компьютеризацию сферы образования. Искусственный интеллект (ИИ) сыграет ключевую роль в реализации идеи персонализированного обучения – адаптации обучения, его содержания и темпа к конкретным потребностям каждого учащегося. ИИ обеспечивает возможность получения данных из разнообразных источников, проверки этих данных и их анализа с использованием таких инструментов, как прогнозная аналитика и машинное обучение, таким образом может быть раскрыт многообещающий потенциал ИИ в сфере образовательных технологий и его использование может сыграть роль катализатора трансформации образования для всех заинтересованных сторон – от отдельных учащихся до министерств образования. В работе отмечаются следующие вызовы, которые могут возникнуть при работе с искусственным интеллектом: разработка комплексной государственной политики в области искусственного интеллекта для устойчивого развития, обеспечение эксклюзивности и равенства в образовании, разработка качественных систем данных, подготовка учителей к обучению на базе искусственного интеллекта и подготовка ИИ к пониманию образовательных процессов, а также этика и прозрачность в сборе, использовании и распространении данных. Эти аспекты должны учитываться при формировании политики, а данное исследование в том числе может помочь принять обоснованные и надлежащие политические меры в этой связи. Заключение Искусственный интеллект сыграет важную роль в решении еще одной серьезной задачи, стоящей перед специалистами в области образовательных технологий: осуществление персонализированной оценки знаний. Используемые сегодня формы оценки редко ориентированы на навыки, которые потребуются учащимся, когда они выйдут на рынок труда. Тесты с несколькими вариантами ответов, промежуточные и итоговые экзамены могут служить для оценки некоторых навыков мышления высшего порядка, которые потребуются в XXI веке — способности вспомнить уже известное, сравнить, провести анализ и прийти к определенным умозаключениям. Однако традиционные формы оценки малопригодны для оценивания общекультурных навыков, коммуникабельности, моральных характеристик, умения взаимодействовать, сотрудничать и эффективно работать в команде, которые имеют не меньшее значение для будущих работодателей и для способности выпускника выжить и преуспеть на рабочем месте XXI века. Искусственный интеллект внесет свой вклад в формирование основы образовательного опыта/практик и возможностей, которые учащиеся будут использовать в грядущем десятилетии. ИИ в образовании уже приносит реальные выгоды учащимся, преподавателям, руководителям учебных заведений, родителям, администраторам и провайдерам и в дальнейшем станет мощным катализатором изменений. Список литературы https://docs.google.com/spreadsheets/d/1DUF2isFWsqVSYhbaACYtbgcLi_YjDqpE3GLQIVgkKQg/edit#gid=69851113 https://www.it.ua/ru/knowledge-base/technology-innovation/artificial-intelligence https://www.simbirsoft.com/blog/rol-iskusstvennogo-intellekta-v-biznese/ https://rg.ru/2020/12/24/kak-iskusstvennyj-intellekt-pomogaet-rossiianam.html |