Разбираемся, как в образовании используют искусственный интеллект (AI), адаптивное обучение (Adaptive Learning Systems), дополненную и виртуальную реальность (AR и VR) — на примере кейсов разных компаний.
Образование меняется: разрабатываются новые методики и подходы, появляются свежие исследования, достижения научно-технического прогресса становятся частью обучения. В таких обстоятельствах опираться на парадигму образования начала XX века, когда знания усваивались раз и навсегда, а сам набор знаний был твёрдо фиксирован, бессмысленно — она устарела.
Технологии позволяют объединить и применить современные подходы к обучению. Можно надеяться, что с их помощью в системе образования случится прорыв, и детям, да и взрослым не придётся больше корпеть над учебниками годами. Их обучение станет не только более увлекательным, но и более эффективным.
Как используют искусственный интеллект в образовании
Одна из самых популярных технологий, используемых в образовании, — искусственный интеллект. Согласно исследованию, расходы на применение искусственного интеллекта в образовании выросли с 0,8 до 6,1 млрд долларов за 2015–2018 годы.
Персонализация обучения — основное преимущество искусственного интеллекта.
Один из успешных примеров применения — китайский стартап Yuanfudao. Компания предлагает различные онлайн-курсы для школьников, на текущий момент у проекта более 200 млн пользователей. Приложение для помощи с домашними заданиями, разработанное на основе искусственного интеллекта, сканирует задание, распознаёт проблему и предлагает наиболее подходящее решение.
Интеграцию искусственного интеллекта и машинного обучения активно применяет языковой сервис Duolingo. Это позволяет персонифицировать весь образовательный процесс от предварительного тестирования до адаптации уроков под индивидуальный прогресс и динамику развития отдельных языковых навыков.
Российский образовательный стартап MyBuddy.ai создал виртуального репетитора английского языка с искусственным интеллектом. Приложение помогает детям практиковать разговорную речь, общаясь с виртуальным мультикаплиционным персонажем, точно так же, как ребёнок общается с репетитором.
Этот проект стал первым российским победителем престижного конкурса EdTech стартапов Global EdTech Startup Awards (GESA), который проходил в Лондоне в 2019 году.
Искусственный интеллект используют не только языковые школы, его внедряют во всех сегментах онлайн-образования. Университет Джорджии применяет построенный на ИИ-алгоритмах чатбот, который сообщает абитуриентам о зачислении, учебных программах, финансовых вопросах. MATHiaU от Carnegie Learning используют искусственный интеллект, чтобы подтягивать неуспевающих студентов по математике, помогая преподавателю адаптировать учебный процесс под потребности студента.
Согласно исследованию Horizon Report, 2019–2020 годы должны стать поворотными во внедрении искусственного интеллекта в систему высшего образования, а период его активного освоения может составить два–три года.
Курс- Изучите базовые понятия аналитики и Data Science
- Освоите 6 инструментов для работы с данными
- Определитесь со своей специализацией
Как технологии автоматического распознавания речи, обработки естественного языка и адаптивного обучения помогают в изучении языков
Технологии автоматического распознавания речи, обработки естественного языка и адаптивного обучения (Adaptive Learning Systems) широко используются в языковых онлайн-школах. В частности, их успешно применяет китайский проект Liulishuo — приложение для изучения английского языка. Упор делается на развитие разговорной речи и понимания на слух. Чтение и письмо — второй этап обучения.
Эти технологии активно используют и в российских языковых онлайн-школах. Школа английского языка для детей All Right в приложении использует игру, в которой ребёнок должен говорить слова, а учитель-лисёнок принимает правильные ответы или просит повторить ещё раз.
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 стартап 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.
На московском полуфинале GESA, где я была в судейской коллегии, был представлен VR-проект Cerevrum, нацеленный на развитие софт-скиллов сотрудников, работающих с розничными клиентами. Продукт позволяет быстро адаптировать сотрудников в компаниях с высокой текучестью кадров, развивать навыки общения и продаж, отрабатывать навыки работы сотрудников супермаркетов в конфликтных ситуациях. Практика при помощи VR проходит в максимально естественной среде, что позволяет формировать коммуникативные навыки быстрее и эффективнее, чем при занятиях в традиционном формате.
Чего ждать в ближайшем будущем
Очевидно, что сейчас преимуществами высоких технологий в образовании пользуются в первую очередь корпорации, промышленные предприятия, медицинские учреждения и языковые онлайн-школы. Однако с каждым годом я наблюдаю всё больше и больше удачных разработок, в основе которых лежат самые разнообразные области знаний и целевые аудитории.
Я с оптимизмом смотрю в будущее образования и могу прогнозировать, что мы увидим проникновение высоких технологий в общеобразовательные программы в ближайшие 5–10 лет. Технологии послужат на благо учащихся всех возрастов — от дошкольников до пенсионеров.
Безусловно, для внедрения новых технологий в образование потребуется соответствующее понимание со стороны государства. Очевидно, что инновационные технологии позволят обучаться более эффективно и осваивать необходимые навыки в сжатые сроки, а значит, будет развиваться человеческий капитал и сохраняться профессиональное и творческое долголетие.
Мнение автора и редакции может не совпадать. Хотите написать колонку для Нетологии? Читайте наши условия публикации. Чтобы быть в курсе всех новостей и читать новые статьи, присоединяйтесь к Телеграм-каналу Нетологии.