Hi-Tech

Искусственный интеллект вместо учителя и видеонаблюдение в классах: как Китай меняет систему образования

Перевод материала автора MIT Technology Review Карен Хао. За последние несколько лет в Китае стало популярно «умное» образование, и теперь технологические стартапы планируют выход на западный рынок.

В закладки

Ноа Шелдон

Пока компания Squirrel не предложила ему необычного репетитора — не человека, а искусственный интеллект. У тринадцатилетнего ученика китайской школы Чжоу И давно были проблемы с математикой, угрожавшие его планам поступить в университет. Спустя два года он набрал 85% на выпускном экзамене средней школы. К концу полугодия результаты его тестов поднялись с 50 до 62,5%.

Китай решил не гадать, а действовать. Эксперты по всему миру сходятся во мнении, что ИИ сыграет ключевую роль в образовании этого века — но как? Правительство сделало ставку на обучение и преподавание с помощью ИИ, и в результате в стране появилось множество компаний, предлагающих «образование будущего».

Сейчас их услугами пользуются десятки миллионов детей: занимаются дополнительно со Squirrel или на цифровых обучающих платформах вроде 17ZuoYe; даже в самих школах работают системы искусственного интеллекта.

В Кремниевой долине такие организации, как «Инициатива Чан — Цукерберга» и Фонд Билла и Мелинды Гейтс, заявили, что ИИ — образовательный инструмент, стоящий инвестиций. Не только Китай заинтересован в таком образовании.

А сама китайская компания недавно открыла исследовательскую лабораторию совместно с Университетом Карнеги — Меллона. Вице-президент Apple Education Джон Кауч написал книгу, в которой восхищается идеей Squirrel.

В лучшем случае ИИ может стать подспорьем для учителей в развитии интересов и сильных сторон учеников. Однако эксперты обеспокоены направлением, в котором движется образовательная сфера искусственного интеллекта.

Компания Squirrel, одна из крупнейших корпораций, использующих ИИ для образования, лишь подчёркивает эти проблемы. В худшем — он ещё больше закрепит глобальную тенденцию стандартизированного обучения и тестирования и взрастит поколение, плохо подготовленное к быстрой адаптации в новых условиях труда.

Чжоу И занимается математикой с помощью ИИ Squirrel Ноа Шелдон

Стены помещения увешаны наградами компании, а также фотографиями менеджеров Squirrel и заслуженных учителей КНР, которые помогают с разработкой учебного плана. Учебный центр, который посещает Чжоу, располагается на втором этаже.

Он молча следит за прогрессом детей на своём ноутбуке и помогает, когда видит на мониторе, что у того или иного ученика проблемы, которые не может решить ИИ. Вся работа выполняется учениками на ноутбуках, и в каждом классе присутствует учитель.

Учитель помогает детям на курсах Squirrel Ноа Шелдон

Расцвет использования ИИ в образовании можно объяснить тремя факторами:

  1. Согласно одному исследованию, Китай находится на первом месте в мире по инвестициям в ИИ-образование, сумма которых в прошлом году превысила $1 млрд. Налоговые и другие льготы для образовательных стартапов на основе ИИ, которые привлекают венчурных инвесторов.

  2. 10 млн человек ежегодно сдают вступительные экзамены в вузы, результаты которых определяют будущее абитуриентов.
    В Китае существует большая академическая конкуренция.

  3. Помогают и размер населения, более спокойное по сравнению с Западом отношение к конфиденциальности данных, а также вера в потенциал развития технологий, подкреплённая развитием страны за последние десятилетия.
    В распоряжении китайских предпринимателей находятся огромные объёмы данных, которые позволяют им улучшать и обучать алгоритмы разработанных программ.

Компания подкрепляет потенциал своих технических возможностей, выпуская научные публикации, сотрудничая с иностранными компаниями, и многочисленными наградами. Squirrel уделяет внимание помощи в подготовке к вступительным экзаменам, а потому легко находит свою целевую аудиторию.

За пять лет с момента основания компании в двухстах городах открылось более 2000 учебных центров, обучающих более миллиона учеников. Такая маркетинговая стратегия принесла свои плоды. На сегодня в компанию вложено более $180 млн, а в конце прошлого года она стала «единорогом» — её капитализация превысила $1 млрд. Для сравнения — в муниципальных школах Нью-Йорка учится столько же людей.

Главный офис компании Squirrel в Шанхае Ноа Шелдон

То есть команда, состоящая из инженеров и преподавателей, разбивает каждый предмет на минимального размера подразделы, которые называются «делениями знания». Инновационность подхода компании Squirrel к образованию заключается в количестве промежуточных шагов.

В учебниках тот же предмет делится в среднем на 3000 разделов. К примеру, математика за курс средней школы делится более чем на 10 тысяч таких делений: рациональные числа, свойства треугольника, теорема Пифагора и так далее. Адаптивная платформа обучения ALEKS, послужившая вдохновением для Squirrel, делит его на тысячу.

Порядок обучения устанавливается на специальном «графике знания», который выстраивается на основе опыта заслуженных преподавателей. Установив деления, программа подбирает обучающие видеолекции, конспекты, примеры и задачи.

Инженеры Squirrel работают над обучающей платформой Ноа Шелдон

Спустя десять вопросов система уже имеет представление об аспектах, требующих работы, и строит учебный план. Ученики начинают курс с небольшого диагностического теста, определяющего их уровень знаний.

Чем больше учеников занимаются, тем быстрее алгоритм системы улавливает причинно-следственные связи между разными областями знаний и учитывает их при составлении очередного плана. По мере обучения система подстраивается под скорость ученика и может менять учебный план.

В течение четырёх дней 78 детей обучались с помощью ИИ, а параллельно с этим обычный учитель объяснял тот же материал двенадцати ученикам. В октябре 2017 года Squirrel провела исследование. Финальный тест по математике показал, что у детей, обученных компьютером, результаты лучше.

Его амбиция — сделать ИИ основным учителем в обычных школах, и сейчас ведутся переговоры о внедрении Squirrel в несколько китайских школ. Основатель Squirrel Ли не планирует останавливаться на дополнительном образовании.

Дети, с которыми разговаривала Карен Хао, очень довольны системой, но на вопрос «Что бы вы изменили в Squirrel?» девушка по имени Фу Вэйи ответила, что ей не хватает взаимодействия с учителями-людьми.

Каждый эксперт в области образования говорит о существовании одной проблемы: чтобы понять, как ИИ может улучшить преподавание и обучение, необходимо сначала понять, как именно он изменяет природу образования.

По мере того как машины всё лучше выполняют рутинные задачи, людям необходимо уделить больше внимания уникальным человеческим навыкам: креативности, сотрудничеству, коммуникации и способности к принятию сложных решений.

Поэтому в образовании 21 века на первый план должны выходить способности и интересы каждого отдельного человека, а не просто передача одних и тех же знаний, неактуальных в наше время.

Он сможет взять на себя рутинные задачи образования и позволить учителям уделять больше внимания каждому ребёнку. В теории ИИ должен сделать этот процесс проще. Или учителя с помощью ИИ смогут лучше следить за прогрессом учеников и давать им больше контроля над своим образованием. Например, ИИ может преподавать одни предметы, а учитель — другие.

Но конечным результатом в любом случае должно стать индивидуально-ориентированное обучение.

Стена главного офиса Squirrel с фотографиями учеников, которых «спасла» программа Ноа Шелдон

Методы Squirrel отлично справляются с традиционным образованием, но они всё так же бесполезны в качестве подготовки детей к будущей жизни, подверженной постоянным изменениям.

Squirrel — это адаптивное обучение, задача которого — понять, что именно знают и не знают учащиеся. Существует разница между адаптивным и индивидуальным обучением.

Индивидуальное обучение принимает во внимание интересы и нужды и находит для каждого учащегося мотивацию, время и помогает ей или ему двигаться вперёд. Но эта программа понятия не имеет, что они хотят знать и как именно они лучше усваивают материал.

Крис Диди

профессор программы технологий, инноваций и образования Гарвардского университета

Она утверждает, что существует три фактора, которые необходимо учитывать при индивидуальном обучении: темп, путь и направление. Профессор Университета искусств и дизайна Онтарио Ютта Тревиранус некоторое время назад стала первой применять индивидуальный подход в обучении для улучшения инклюзивности в образовании.

Если темп обучения индивидуален, студенты, обладающие разными способностями, могут тратить разное количество времени на изучение одинакового количества материала.

Идти к ней они будут тоже по-разному, используя материалы в различных форматах (видео, текст). Если путь обучения индивидуален, то у каждого студента будет своя мотивация для достижения одной и той же цели.

Если направление индивидуально, то студент сможет, к примеру, решить, стоит ли ему ориентироваться на определённый университет или нет.

Они должны сами определять, что они хотят изучать, и они должны научиться тому, как учиться. Учащимся необходимо понимать их собственное обучение. ИИ Squirrel не решает эти проблемы, скорее наоборот — приводит всех детей к единому общему знаменателю.

Ютта Тревиранус

Дэвид Доктермен, коллега Дида, считает, что способность структурно подавать информацию — их сильная сторона. Это не означает, что адаптивным системам обучения нет места в школах будущего. Но нельзя отдавать им доминирующую роль в образовании.

Дерек Ли, основатель Squirrel Ноа Шелдон

Будучи ребёнком, он не отличался высоким эмоциональным интеллектом и не знал, что с этим делать. Философия в отношении образования сложилась у Ли, основателя компании, под влиянием его собственного обучения. Когда он вырос, то поделил идею эмоционального интеллекта на 27 разделов и стал последовательно вырабатывать каждый навык.

«Я составил список из ста тем, чтобы у меня был материал для бесед», — признаётся он. Он научился быть более наблюдательным и поддерживать разговор. Такой подход дал ему желаемый результат и вдобавок непоколебимую веру в то, что таким способом можно научиться чему угодно. Он даже приучил себя улыбаться, когда слушает критику.

Алгоритм выполняет полёт, а человек следит за показателями. Когда образование с помощью ИИ станет лидером, роль учителя будет напоминать пилотирование самолёта.

Дерек Ли

основатель Squirrel

Доверять учителям что-либо ещё «подвергает риску гениев». Ли считает, что это единственный способ повысить общий уровень развития цивилизации. Squirrel обучает его восьмилетних мальчиков-близнецов, и Ли гордо сообщает, что они уже изучают физику уровня восьмого класса — доказательство того, что система работает. Он применяет это видение и к собственным детям.

Ноа Шелдон

Squirrel уже демонстрирует свою технологию на Западе, появляясь на различных международных конференциях и сотрудничая с институтами, связанными с Массачусетским технологическим институтом и Гарвардским университетом.

В команде работают несколько американцев, например, Том Митчелл, заведующий кафедрой компьютерной науки университета Карнеги — Меллон, и Дэн Байндмен, бывший сотрудник ALEKS.

Однако профессор Университета искусств и дизайна Онтарио Ютта Тревиранус обеспокоена тем, что философия Squirrel лишь одно из следствий погони Китая за академическими показателями и упора страны на тестирования и стандартизированные экзамены.

Трагедия китайского эксперимента в том, что они ведут страну к устройству образования, от которого уходит прогрессивная педагогика.

Ютта Тревиранус

Страна не остановилась на традиционных моделях обучения и открыта новым идеям. Тем не менее, считает Тревиранус, в Китае существует идеальная среда для образовательных реформ, ориентированных на облегчение работы преподавателя и внимание к ученикам. Но как? Возможно, им стоит попробовать по-другому применить ИИ.

Там Пан Пэнкай, эксперт в области школьного образования, ставит другой эксперимент. Ответ на этот вопрос, возможно, лежит в нескольких километрах к западу от главного офиса Squirrel.

Школа Alo7

Пятнадцать лет назад он получил докторскую степень медиалаборатории Массачусетского технологического института и основал свой первый технологический стартап с целью преподавания английского языка. Пан двадцать лет размышлял о применении ИИ в образовании.

В отличие от других китайских стартапов, миссия Alo7 — меньше тестов и больше креативности, развития лидерских качеств и других мягких навыков. Сейчас Пан управляет Alo7, школой английского языка для детей младшего и среднего школьных возрастов.

В компании представлены сервисы как для онлайн-обучения, так и для школьных уроков, например, цифровая обучающая платформа вкупе с напечатанными учебниками.

Сейчас компания обслуживает 15 млн учеников и учителей и сотрудничает с 1500 организаций по всей стране. Для занятий также предусмотрена программа, подключающая трёх учеников, и учителя для совместных занятий.

Пан Пэнкай, основатель и генеральный директор Alo7 Alo7

Выучить слова можно через приложение, произношение тренируется с помощью алгоритмов распознавания речи. В отличие от Squirrel, онлайн-платформа Alo7 работает как дополнительный инструмент преподавателя. Но всё, что требует более творческого подхода, например, письмо и говорение, изучается в классах, где доминирующую роль играет учитель.

Он считает, что ИИ способен создать гибкие условия для обучения, подходящие всем ученикам: от капризных и творческих до педантичных аналитиков. Главная цель Пана — избавиться от стандартизированного тестирования. Он считает, что образование должно перестать быть соревнованием.

В видеоуроки добавили анализ голоса и выражения лица, чтобы составлять отчёт по каждому занятию. В прошлом году Alo7 стал больше экспериментировать.

В нескольких обычных школьных кабинетах компания тоже установила камеры, собирающие эти данные. Алгоритмы измеряют, сколько времени ученики говорят по-английски на уроке, точность их произношения и общие показатели активности и вовлечённости, например, сколько раз за занятие они открывали рот, чтобы произнести что-то или засмеяться.

Ученики на уроке английского в «умном» кабинете Alo7 Alo7

Профессор программы технологий, инноваций и образования Гарвардского университета Крис Диди считает, что данные, собираемые в таком кабинете, могут оказаться полезны, но они также могут неправильно интерпретировать эмоциональное состояние ученика, использоваться не во благо и привести к чрезмерной слежке за детьми.

Научных обоснований для использования камер у них ещё нет. Пан согласен с ним и говорит, что именно по этой причине они предоставляют данные только для того, чтобы помогать учителям.

Перед ним и так стоит масштабная задача — продвинуть образовательную философию, непопулярную в Китае. Пан говорит, что не имеет планов выхода на международный рынок. Но он заметил, что общество уже начало обсуждать новые идеи ориентации на творческую и гуманитарную стороны образования.

В феврале 2018 года министерство образования КНР провело несколько реформ, среди которых усложнение процесса получения образовательной лицензии компаниями, чтобы уменьшить одержимость тестированиями.

До отмены единых вступительных экзаменов ещё, конечно, далеко, но Пан с оптимизмом смотрит в будущее. Правительство выпустило рекомендации, призывающие обратить больше внимания на физическое, моральное и культурное образование — и меньше внимания уделять экзаменам.

Масштабный эксперимент обучения с помощью ИИ и направление, которое он примет, может изменить отношение к образованию во всём мире. Основатель Alo7 хочет изменить будущее китайского образования с помощью технологий.

#искусственныйинтеллект #образование

Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть