Искусственный интеллект и образование

Недавно Министерство цифровой трансформации вынесло на общественное обсуждение проект Концепции развития искусственного интеллекта в Украине. Похожие документы уже приняты в Европейском Союзе и многих развитых странах. Они видят в развитии искусственного интеллекта важный инструмент сохранения глобального лидерства, развития общества и предотвращения многочисленных политических, экономических, экологических, военных и других рисков и угроз. Проект Концепции охватывает разные аспекты проблематики искусственного интеллекта - науку, экономику, оборону, государственное управление и т.п. Причем первый из разделов посвящен вопросам образования. Но в нем речь идет лишь о том, что нужно менять в образовании, чтобы оно готовило достаточное количество конкурентоспособных специалистов в области искусственного интеллекта. И ничего не сказано об обратном влиянии ­– как можно применять искусственный интеллект для развития системы образования.

Системы искусственного интеллекта уже давно встроены в нашу жизнь, и их применение в разных сферах постоянно растет. Это "умный дом" и "умный город", автоматические перевод и распознавание изображений, беспилотные самолеты и автомобили, системы обработки крупных массивов данных, заводы-автоматы, новейшие системы медицинской диагностики и многое другое. Как научное и технологическое направление искусственный интеллект развивается уже более полувека. За это время были открыты новые возможности его применения, развеяны определенные иллюзии и опасения. Вместо этого появилось осознание других, более реальных рисков.

Существует много разных толкований понятия "искусственный интеллект". В проекте Концепции его определяют как "свойство систем корректно интерпретировать внешние данные согласно поставленной цели, учиться по таким данным и использовать результаты обучения для достижения поставленных целей, в том числе по сбору и использованию новых данных путем взаимодействия с окружающей средой". В этом смысле, задачами образования должна была бы быть подготовка специалистов, способных разрабатывать и использовать системы, имеющие такое свойство. А также соответствующие алгоритмы, методы вычислений и работы с информацией, и т.п.

Британская Индустриальная стратегия (Industrial Strategy: Building a Britain fit for the future) ставит другие акценты и определяет искусственный интеллект как технологии, способные выполнять задачи, которые в другом случае нуждались бы в интеллекте человека, например визуальное восприятие, распознавание речи и перевод языков. Энциклопедия "Британика" искусственным интеллектом называет способность цифрового компьютера или управляемого компьютером робота выполнять задачи, которые обычно ассоциируются с разумными существами. Но независимо от того, какое определение выбрать, развитие искусственного интеллекта предусматривает приблизительно одни и те же требования к образованию и изменения в самой системе образования.

Все страны, создающие стратегические документы по развитию искусственного интеллекта, видят приблизительно одинаковую главную цель образования в этом процессе - гарантировать, что общество сможет в полной мере воспользоваться возможностями, предоставленными искусственным интеллектом. Для этого предполагается повышенное внимание к STEM-образованию в школе, подготовка исследователей, разработчиков и квалифицированных пользователей систем искусственного интеллекта в заведениях профессионального и высшего образования, поддержка программ переподготовки и обучения в течение жизни.

Близкие задачи ставит и проект украинской Концепции. В частности, в общем среднем образовании предполагаются повышение уровня математической компетентности выпускников, популяризация естественных и инженерных специальностей для дальнейшего обучения. Впрочем, такие задачи в разных государственных программах ставят уже много лет. А ситуация со STEM-образованием лишь ухудшается, поскольку она нуждается и в учителях, владеющих современными технологиями, и в соответствующей материально-технической базе, а, главное, - значительном увеличении финансирования образования.

Одним из путей решения имеющихся проблем авторы Концепции видят интеграцию онлайн-курсов украинских и иностранных образовательных платформ с образовательным процессом в школах и университетах. Такая интеграция необходима. Право определять результаты обучения учеников и студентов, полученные во время изучения онлайн-курсов, предусмотрено новыми законами Украины "Об образовании" и "О полном общем среднем образовании". Если учителя и соискатели образования готовы, то нет и запретов интегрировать ресурсы из образовательных платформ в традиционный образовательный процесс.

Основные проблемы - именно в готовности. Для такой интеграции программы профессионального развития преподавателей должны предусматривать обучение работе с образовательными платформами и оптимальное объединение их ресурсов и возможностей с более традиционными технологиями обучения. Кроме того, соискатели образования и преподаватели должны быть обеспечены техническими устройствами и скоростным доступом к Интернету, необходимыми для работы на образовательных платформах.

Актуальным, и не только в контексте развития искусственного интеллекта, является распространение цифровой грамотности среди школьников. Оно должно касаться как указанных в проекте вопросов поиска информации в Интернете и безопасности персональных данных, так и значительно более широкого круга вопросов применения цифровых инструментов для решения разнообразных учебных и прикладных задач - моделирования, анализа и оценивания информации и распознавания фейков, личной безопасности и защиты от мошенников и преступников, и т.п.

Немного непонятна идея разработки специальных программ с целью устранения гендерного дисбаланса в STEM-образовании. На сегодняшний день объективные данные (результаты PISA, ВНО и др.) не подтверждают наличия такого дисбаланса на уровне среднего образования. Определенный дисбаланс есть в высшем образовании вследствие свободного выбора специальностей поступающими, а также определенных преимуществ, которые получают девушки, поступая на популярные специальности, благодаря лучшим (в среднем) результатам обязательного ВНО по украинскому языку и литературе. Очевидно, актуальнее была бы задача обеспечения социальной инклюзии и разработки мер, направленных на повышение заинтересованности в STEM-предметах и результатах обучения по ним учеников сельских школ, учеников из малообеспеченных семей и т.п.

В контексте высшего образования, проект отмечает устарелость образовательных программ и отдельных учебных дисциплин ІТ-специальностей, их несоответствие ожиданиям индустрии, отсутствие современных программ повышения квалификации для преподавателей заведений высшего образования, сложность привлечения иностранных научных кадров и профессионалов для преподавания специальных курсов в университетах, низкий уровень инвестиций в исследования проблем развития искусственного интеллекта. Но ключевой, на мой взгляд, проблемой является то, что подавляющее большинство преподавателей и студентов не принимают участия в реальных исследованиях и разработках, которые были бы конкурентоспособными на глобальном рынке. Частично ее решению могла бы содействовать реализация предложения по внедрению проектно-ориентированного обучения с привлечением бизнеса и поддержки студенческих проектов.

Среди путей решения указанных проблем проект Концепции на первое место поставил создание отдельной специальности "Искусственный интеллект". В действительности никакая проблема подготовки специалистов для новых отраслей не решается созданием специальностей. Более того, в современном мире понятия, подобные нашим отраслям знаний и специальностям, используются преимущественно для статистических потребностей. Вместо этого ключевое значение имеют образовательные программы университетов. Конкуренция университетов из-за обеспечения актуальности содержания образования, соответствия результатов обучения требованиям рынка труда, их способности обеспечить успешность выпускников является одним из ключевых механизмов повышения качества высшего образования. По моему мнению, подготовка специалистов, способных создавать и использовать системы и технологии искусственного интеллекта, может осуществляться через специализированные образовательные программы в пределах отрасли "Информационные технологии", включения вопросов искусственного интеллекта в образовательные программы по другим специальностям, а также через междисциплинарные, в том числе общие, магистерские и докторские программы.

Вполне уместна идея привлекать специалистов ІТ-индустрии к формированию квалификационных требований для специалистов по искусственному интеллекту и разработке образовательных программ. Это уже предусмотрено законодательством в более широком контексте, но на практике, скорее, является исключением, чем правилом. Следует идти дальше и привлекать таких специалистов и к образовательному процессу, и к аттестации соискателей образования. Основные проблемы, которые для этого надо решить, - неконкурентные зарплаты преподавателей, а также отдельные остатки устаревших требований законодательства к кадровому обеспечению и организации образовательного процесса в высшем образовании.

Безусловно, важной является реализация предложения проекта по расширению международного сотрудничества и участию в программах академической мобильности. При этом следует обратить внимание на новую инициативу Европейского пространства высшего образования по программам виртуальной мобильности, которые должны дополнять традиционные форматы и содействовать расширению доступности международной мобильности для студентов и преподавателей. Актуально также обеспечение доступа к провайдерам облачных вычислений для преподавателей и научных работников.

Важный вопрос, почему-то выпавший из проекта Концепции, - это применение искусственного интеллекта в образовании. Не следует ли, например, к таким концептам, как "умный дом", "умный город" добавить концепты "умная школа", "умный университет"?.. Очевидна полезность применения технологий искусственного интеллекта для создания индивидуальных образовательных траекторий, оценивания компетентностей соискателей образования и предоставления им рекомендаций по дальнейшему обучению.

Подводя итог, замечу, что расширение применения искусственного интеллекта в разных сферах - необходимое условие устойчивого развития Украины. А образование является ключевой отраслью, от которой зависит способность создавать и применять эти технологии.

Все статьи автора читайте здесь.