Штучний інтелект у навчальному процесі (Вадим Попко)
У далекому 1950 році англійський математик і криптограф Алан Тьюринг презентував свою роботу під назвою "Обчислювальні машини й розум". Сьогодні його вважають одним з основоположників інформатики, але в той час у статті йшлося про тест, покликаний визначити суть і рівень інтелекту комп'ютерів. З тих пір минуло понад 70 років, і нині навколо технологій штучного інтелекту ведуться жваві дискусії.
Перш ніж перейти до інших аспектів, я б хотів зосередитися на ринку штучного інтелекту в освіті. Саме тут формуються пропозиції та попит, що, у свою чергу, суттєво вплине на майбутній розвиток технологій і їх інтеграцію в навчальний процес.
Сфера штучного інтелекту в навчальному процесі.
У звіті "Ринок штучного інтелекту в освіті - Прогнози на 2024-2029 роки" вказано, що до кінця 2024 року обсяг ринку ШІ в освітній сфері досягне 10,2 мільярда доларів. За прогнозами фахівців, до 2029 року цей показник зросте в чотири рази і складе 43 мільярди доларів.
Згідно даних звіту ринок штучного інтелекту в освіті дуже фрагментований, і лідирують на ньому ті гравці, які пропонують інноваційні рішення. Саме вони розширюють свою присутність на регіональних і глобальних ринках і прагнуть зайняти значну його частину.
Серед лідерів із запровадження ШІ в освітній процес - GOOGLE, Microsoft Pearson, Anthology Inc., IBM та інші всесвітньо відомі компанії. Частково така активність компаній пов'язана з урядовою політикою. В звіті зазначено, що наприклад Велика Британія поставила собі за мету підготувати понад 1 000 аспірантів до 2025 року і оголосила про надання стипендій імені Тьюринга для дослідників у галузі ШІ. А ось Китай ще у 2018 році ухвалив рішення на державному рівні в рамках якого щонайменше 500 викладачів і 5000 студентів мали пройти навчання технологіям ШІ.
Одночасно, провідними гравцями на ринку виступають Північна Америка, зокрема США та Канада. Тут спостерігається зростаючий інтерес до технологій штучного інтелекту, що обумовлено зростанням інвестицій у сферу освітніх технологій (EdTech - це цифрові засоби для навчання та розвитку, включаючи різні онлайн-курси, освітні платформи та додатки), які активно підтримуються як державними, так і приватними структурами, а також високим рівнем впровадження цих технологій у навчальний процес.
Директор з продуктів Pearson Тоні Прентіс зазначає, що студенти, які використовують інструменти ШІ аби краще зрозуміти та засвоїти складні теми згодом отримують кращі оцінки. Він також підкреслив зростаючу роль ШІ в освітньому процесі: "Зрозуміло, що майбутнє освіти не просто на горизонті -- воно вже тут, і ми інвестували, щоб забезпечити більш багатий і цікавий досвід як для студентів, так і для викладачів".
Окремі переваги
Індивідуалізація навчання. Штучний інтелект може вивчати та аналізувати успіхи студентів, виявляти їхні сильні та слабкі сторони, а також адаптувати навчальні матеріали відповідно до їхніх потреб. Це дозволяє кожному учневі навчатися у зручному для нього ритмі. Оскільки рівень підготовки та знань серед студентів варіюється, застосування технологій ШІ сприяє суттєвому покращенню процесу навчання.
Інклюзія. Системи штучного інтелекту мають потенціал значно розширити можливості інклюзії для студентів з особливими потребами, зокрема для тих, хто страждає від когнітивних порушень (таких як погіршення пам'яті та сприйняття, затримка розвитку, мовні розлади) або має вади зору та слуху. За останніми даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, понад 5% світового населення (близько 430 мільйонів осіб) потребують реабілітації для подолання серйозних втрат слуху. Серед них 34 мільйони - це діти. Організація передбачає, що до 2050 року кількість таких людей може зрости в 1,5 рази, досягнувши 700 мільйонів.
Статистика щодо проблем із зором виглядає ще більш тривожно. У 2019 році Всесвітня організація охорони здоров'я представила звіт, в якому йдеться про те, що у світі налічується близько 290 мільйонів людей із серйозними порушеннями зору. Серед них близько 40 мільйонів - це діти, з яких 1,4 мільйона мають повну сліпоту, а 17,5 мільйона страждають від помірних і важких форм порушень зору.
Очевидно, що діти та молодь з особливими потребами мають рівне право на освіту. У цьому контексті штучний інтелект, який слугує основою для створення адаптивних навчальних технологій, може стати важливим чинником. Завдяки можливостям ШІ ми можемо створити більш інклюзивне суспільство, надаючи людям з обмеженнями можливість покращувати якість свого життя та забезпечувати кращий доступ до освітніх ресурсів.
Дуже важливо, що велика частина технологій ШІ сьогодні пропонують якісно нові освітні можливості для людей з певними вадами. В майбутньому вони мають повністю нівелювати для них нерівність в освітніх можливостях.
Недостатки та ризики
Академічна недоброчесність.
Академічна доброчесність є складною проблемою, що стосується всіх викладачів, незалежно від їхнього рівня досвіду чи спеціалізації. Вона зазвичай виявляється у вигляді плагіату, несанкціонованого використання чужих думок або надання допомоги під час екзаменів. На жаль, розвиток новітніх технологій, зокрема штучного інтелекту, істотно ускладнив цю ситуацію.
З особистого досвіду можу навести приклад, коли студент подав роботу, створену ШІ, за власну. Текст відзначався "ідеальною" структурою та шаблонними аргументами, але найголовніше був поверхневим. До того ж, інформація в роботі виявилася неправдивою, а студент навіть не перевірив її достовірність. ШІ вказав вигаданий номер судової справи та описав її суть, хоча такої справи взагалі не існувало, а студент, не замислюючись послався на цю недостовірну судову практику. Цей випадок актуалізував питання про те, як саме студенти сприймають ШІ та наскільки вони розуміють ризики його використання.
Деякі кроки, в цьому напрямку вже зроблені. В січні 2024 року народні депутати розробили Проект Закону про академічну доброчесність, а в червні його було прийнято за основу. Документ містить перелік правопорушень академічної доброчесності, серед яких академічний плагіат, відчуження та приписування авторства, самоплагіат, тощо.
У проєкті закону підкреслюється, що "якщо в академічному творі використовуються фрагменти, створені за допомогою комп'ютерних програм, автор (автори) зобов'язані вказати на це, зазначивши методику їх створення або посилаючись на конкретну комп'ютерну програму чи її опис".
Якщо цього не буде виконано, це розглядатиметься як академічний плагіат.
Хоча вже зараз навколо такого формулювання виникли дискусії, адже, наприклад, використання GOOGLE TRANSLATE під час підготовки роботи є використанням комп'ютерної програми? Якщо так, то це необхідно буде зазначати.
Зниження соціалізації. Широке та безконтрольне використання технологій ШІ неодмінно призведуть до зменшення комунікації між студентом та викладачем. Суб'єкти освітнього процесу в значній мірі можуть зануритися в так би мовити, "віртуальний світ". Це, в свою чергу матиме негативний вплив на соціальні навички, зменшить здібності адаптуватися в соціумі.
Цифровий розрив — це проблема, що стосується нерівного доступу до сучасних технологій. Не всі мають однакові можливості користуватися інформаційними технологіями, і ця ситуація частково залежить від рівня технологічної освіти користувачів. В результаті цього можуть виникати суттєві розбіжності в рівні життя різних соціальних груп. На жаль, в Україні, з огляду на повномасштабне вторгнення, спостерігається частіша відключення електроенергії, а також погіршення якості мобільного зв'язку і доступу до Інтернету. Це створює додаткові ризики, які в нашій країні мають значний масштаб.
Обговорення з учнями виявило, що багато хто сприймає штучний інтелект як "легке та швидке вирішення проблем", не враховуючи негативні наслідки такого підходу для якості їхньої освіти. Серед викладачів також тривають суперечки: деякі вбачають у цьому загрозу, тоді як інші вважають це можливістю для оновлення навчального процесу. Проте, на мою думку, університет має бути місцем не для простого відтворення, а для розвитку критичного мислення. Якщо ми не спонукатимемо студентів мислити самостійно, ситуація лише погіршиться.
Штучний інтелект у навчальному процесі: різноманітні методи та стратегії.
У серпні 2024 року Джейкоб Джастіс з Університету Канзасу та Брет Брікер з Університету Міссісіпі опублікували захоплюючу статтю під назвою "Human intelligence: justifying debate in the Age of AI". Автори підкреслюють значний вплив штучного інтелекту на освітній процес, проте акцентують увагу на результатах дослідження, які показують, що застосування ШІ у написанні студентських робіт призводить до зниження точності в розумінні термінів на 25% і зменшення сприйняття прочитаного на 12%.
"Вплив ШІ на систему освіти - це предмет дискусій і докладного вивчення. Спочатку ми намагалися боротися з ним, розцінюючи нейромережі як загрозу. Штучний інтелект пропонує найкоротший шлях для написання різних есе, але суть навчання в тому, щоб людина опанувала навички писати, говорити і думати самостійно", - зазначає Джейкобс і з цим не посперечаєшся.
Зважаючи на те, що учні та студенти все активніше використовують штучний інтелект у навчальному процесі, пропонується впровадження цікавого інструменту - дебатів. На думку авторів ідеї, інтеграція дебатів у навчальну програму допоможе покращити розуміння теми, дослідницькі здібності та розвиток емпатії. Дебати - це не лише вираження власної думки, а й уміння формулювати висновки і відповідати на аргументи суперника в умовах обмеженого часу, що дозволяє гнучко змінювати свою позицію. Навіть якщо студент скористався ШІ для підготовки, під час дебатів йому доведеться повністю зануритися в обговорення, що вимагатиме критичного мислення, знань і навичок.
"Ранні спільноти філософів могли люто розходитися в думках щодо будь-якого питання, але вони були готові сидіти за столом один навпроти одного і ставитися до аргументів один одного з повагою. Це було цінним мистецтвом. У рамках його розвивалися не тільки вміння дискутувати, а й зростала емпатія по відношенню до супротивника", - пише з цього приводу Брет Брікер.
На мою думку, штучний інтелект має потенціал стати цінним помічником у навчанні, якщо його застосовувати розумно і етично. Наприклад, він здатен швидко допомогти студентам у пошуку та організації матеріалів для їхніх досліджень. Проте, надзвичайно важливо, щоб студенти ретельно перевіряли достовірність отриманої інформації, аби запобігти розповсюдженню помилок або ненадійних даних.
Крім того, штучний інтелект може бути використаний для індивідуалізації навчального процесу. Адаптивні платформи здатні коригувати завдання відповідно до знань учня, пропонуючи додаткові пояснення або вправи в разі потреби. Для викладачів ШІ виступає потужним інструментом, що дозволяє автоматизувати рутинні процеси, такі як перевірка тестових завдань або створення звітів, що дає можливість зосередитися на більш індивідуальному підході до роботи зі студентами.
ШІ також може надихати та допомагати студентам у створенні нових ідей або аналізу текстів, але важливо використовувати його саме як допоміжний ресурс, а не як заміну особистих думок. Завдання викладача -- навчити студентів критично ставитися до отриманих результатів, щоб вони залишалися самостійними у своїх висновках та рішеннях. Головне -- сприймати ШІ як помічника, що підсилює навчальний процес, а не замінника людського мислення.
У рамках сучасних тенденцій необхідно зосередитись на інтеграції штучного інтелекту з традиційними навчальними моделями. При цьому важливу роль відіграє позиція державних органів, особливо Міністерства освіти і науки. Вищі навчальні заклади, що спеціалізуються на відповідних галузях, повинні приділяти належну увагу цій темі у своїх дослідженнях. Це дозволить нам досягти ще однієї мети — системного вивчення інтелекту штучного інтелекту, його можливостей та ефективного застосування. Це стосується різних секторів — від освіти та економіки до промисловості, сільського господарства, медицини та оборони.
До речі, якщо вже зайшла мова про органи влади, то хочу нагадати, що в Україні Концепція розвитку штучного інтелекту до 2030 року була схвалена ще чотири роки тому, в грудні 2020. Згідно неї, основним завданням сектору освіти у розвитку ШІ визначено забезпечення відповідної сфери кваліфікованими кадрами. А в галузі вищої освіти вона передбачає створення освітніх платформ та програм, залучення спеціалістів ІТ-індустрії та інших галузей до формування кваліфікаційних вимог для фахівців із ШІ, інтеграцію он-лайн курсів за тематикою ШІ до освітніх програм, налагодження міжнародної співпраці, тощо.
Однак, на мою думку, зважаючи на стрімкий розвиток цієї сфери за останні роки, є всі підстави для періодичного перегляду Концепції для урахування нових викликів і потреб.
Етика штучного інтелекту
У 2021 році ЮНЕСКО опублікувала рекомендації з етики штучного інтелекту. Вони спрямовані на те, щоб країни докладали зусиль аби максимізувати переваги ШІ та одночасно зменшити ризики, які він може спричинити.
Помічниця Генерального директора ЮНЕСКО з соціальних і гуманітарних наук Габрієла Рамос висловила важливу думку: "Світ переживатиме зміни, які не мали місця з часів винаходу друкарського верстата шість століть тому. Технології штучного інтелекту надають величезні можливості в різних сферах, але без належних етичних стандартів вони можуть сприяти виникненню упереджень і дискримінації, посилюючи соціальні розбіжності та загрожуючи основним правам і свободам людини".
Безумовно, критично важливо, щоб усі зацікавлені сторони (розробники, державні органи, міжнародні структури, користувачі) на кожному етапі (від етапу розробки до фактичного використання) дотримувались загально визнаних стандартів, принципів та цінностей. Це необхідно для того, щоб забезпечити етичне застосування штучного інтелекту та уникнути вказаних ризиків.
До речі, деякі з рекомендацій ЮНЕСКО стосуються сфери освіти. Зокрема, підкреслюється, що країни-члени організації мають підтримувати дослідницькі проекти, які спрямовані на етичне та відповідальне впровадження технологій штучного інтелекту в навчальний процес, підготовку педагогів і електронне навчання.
Окрім цього, підкреслюється важливість традиційних методів навчання, які "грають ключову роль у взаємозв'язках між викладачами та студентами, а також між самими студентами". Ці аспекти мають бути враховані під час інтеграції технологій штучного інтелекту в освітній процес.
В ЮНЕСКО також наполягають на тому, що ШІ "повинен підтримувати навчальний процес, не знижуючи когнітивних здібностей" та підкреслюють, що майбутні розробки, пов'язані з технологіями ШІ, повинні ґрунтуватися на ретельних і незалежних наукових дослідженнях.
На завершення, хочу поділитися думкою Ендрю Ина, видатного американського науковця, який спеціалізується на машинному навчанні та штучному інтелекті. Під час одного зі своїх виступів він висловив такі слова: "Я вважаю, що штучний інтелект може суттєво покращити наше життя. Він знизить ціни на товари, надасть якісну освіту і змінить підходи до управління лікарнями та системою охорони здоров'я – це лише частина довгого списку можливостей".
Схоже на те, що подібну позицію займає і Міністерство цифрової трансформації України, яке 26 червня 2024 року представило для обговорення документ під назвою "Біла книга з регулювання штучного інтелекту в Україні". Цей документ, проте, акцентує увагу на регулюванні штучного інтелекту в контексті бізнесу та намагається реалізувати кілька ключових цілей, таких як підвищення конкурентоспроможності, захист прав людини та інтеграція в європейське співтовариство. Основною причиною для створення цього документа стало прагнення знайти оптимальний баланс між потребами суспільства, розвитком інноваційних підприємств та актуальними викликами в області регулювання штучного інтелекту.
Насправді ми повинні пам'ятати, що штучний інтелект - це засіб, інструмент, який створила людина. І вибір того, в яких цілях та як ми його застосуємо, врешті-решт, залишається за нами.
