Штучний інтелект в освітньому процесі

У далекому 1950 році англійський математик та криптограф Алан Тьюринг опублікував свою статтю "Обчислювальні машини й розум". Сьогодні Тьюринга вважають одним з "батьків" інформатики, але тоді в статті йшлося власне про тест, який мав визначити природу та рівень комп’ютерного інтелекту. І ось, минуло більше 70 років і сьогодні навколо технологій ШІ точаться палкі суперечки.

Але розпочати хочу з ринку ШІ в освітньому процесі, адже на ньому формується пропозиція і попит. А значить від нього багато в чому буде залежати подальший розвиток технологій та їх проникнення в освітній процес.

Ринок штучного інтелекту в освітньому процесі

У звіті "Artificial Intelligence in Education Market - Forecasts from 2024 to 2029" зазначено, що за підсумками 2024 року розмір ринку ШІ в освіті складатиме $10,2 млрд. До 2029 року за прогнозами експертів ринок зросте в четверо – до $43 млрд.

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.

В той же час, лідером на ринку є країни Північної Америки – США та Канада, де спостерігається підвищений попит на технології ШІ, що зумовлено збільшенням інвестицій в Educational Technology (EdTech - цифрові інструменти для навчання та розвитку, тобто, різноманітні онлайн-курси, освітні платформи та додатки) з боку державного та комерційного секторів та високим рівнем проникнення освітніх технологій.

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

Персоналізація. Системи на основі ШІ здатні дослідити та проаналізувати прогрес студента, виявити слабкі та сильні сторони і, з урахуванням цих факторів, адаптувати навчальний матеріал під індивідуальні потреби. Таким чином кожен студент матиме можливість навчатися у власному темпі. Враховуючи той факт, що рівень підготовки та знань у студентів різний, таке використання ШІ дасть змогу забезпечити значний прогрес в навчанні.

Інклюзія. Системи ШІ можуть значно масштабувати інклюзію для студентів з особливими потребами – тих, які мають, наприклад, когнітивні порушення (погіршення пам'яті та сприйняття, затримка когнітивних здібностей, порушення мови, тощо), або вади зору чи слуху. Згідно останніх даних Всесвітньої організації охорони здоров’я сьогодні понад 5% населення світу (430 мільйонів людей) потребують реабілітації для подолання інвалідизуючої втрати слуху. 34 млн з них – діти(!). В організації прогнозують, що кількість таких людей до 2050 року збільшиться в 1,5 рази – до 700 млн.

З вадами зору статистика ще гірша. У 2019 році ВООЗ оприлюднила звіт, згідно якого загалом у світі нараховувалося до 290 млн людей з серйозними порушеннями. Майже 40 млн з них – діти, з яких 1,4 млн повністю сліпі, 17,5 млн – страждають від порушень зору помірного та важкого ступеню.

Зрозуміло, що діти та молодь з подібними потребами також мають право на освіту. Тому в цьому контексті ШІ, на основі якого розробляються адаптивні технології навчання, може відіграти ключову роль. Використовуючи можливості штучного інтелекту, ми спроможні створити більш інклюзивний світ і дати людям з певними вадами та порушеннями змогу покращити якість їхнього життя, покращити для них доступ до освіти.

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.

Недоліки та загрози

Академічна недоброчесність.

Академічна недоброчесність — це проблема, з якою зіштовхуються всі викладачі, незалежно від їхнього досвіду чи сфери діяльності. Зазвичай, вона проявляється у таких формах, як плагіат, неправомірне використання чужих ідей або допомога під час іспитів. На жаль, поява новітніх технологій, зокрема ШІ, значно погіршила 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.

В законопроєкті також зазначено, що "при використанні в академічному творі частин, сформованих (згенерованих) комп'ютерними програмами, цей факт має бути зазначений автором (авторами) із зазначенням методики формування (генерування) або посиланням на відповідну комп'ютерну програму чи її опис".

Якщо цього не зроблено, то це вважатиметься академічним плагіатом.

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 (digital divide). Не усі сьогодні мають рівний доступ до сучасних технологій. Частково це залежить від доступу до інформаційних технологій, але певною мірою від власної технологічної грамотності. Це, відповідно, може призводити до значних відмінностей в рівні життя певних соціальних груп. На жаль, сьогодні Україна через повномасштабне вторгнення стикнулася з регулярними відключеннями електроенергії, погіршенням якості мобільного зв’язку та Інтернету. Отже, такі ризики в нас в значній мірі масштабовані.

Дискусія зі студентами показала, що багато хто бачить у ШІ "просте та швидке рішення", не замислюючись про шкоду такому підходу для якості їхньої освіти. Серед викладачів теж тривають суперечки: одні вважають це загрозою, інші — можливістю для адаптації навчального процесу. Але на мою думку, університет — це не про копіювання, а про розвиток критичного мислення. І поки ми не змусимо студентів думати самостійно, ситуація лише погіршуватиметься.

ШІ в освітньому процесі: деякі підходи та практики

В серпні 2024 року Джейкоб Джастіс (University of Kansas) та Брет Брікер (University of Mississippi) опублікували цікаву статтю – "Human intelligence: justifying debate in the Age of AI". Співавтори визнають сильний вплив ШІ на галузь освіти, але звертають увагу на дані дослідження, які свідчать про те, що використання інструментів ШІ в написанні студентських робіт призводять до зниження точності в оперуванні поняттями на 25% та зниження розуміння 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.

Розуміючи, що учні та студенти продовжать використовувати ШІ в процесі навчання, вони пропонують запровадити дуже цікавий інструмент – дебати. Інтеграція дебатів в навчальний процес має, на їх думку, розвинути розуміння, дослідницькі навички та емпатію. Адже дебати – це не просто висловлення своєї точки зору, це - здатність в умовах обмеженого часу робити висновки, відповідати на аргументи опонента та, на основі цього, перебудувати свою позицію. І навіть якщо студент виконав свою роботу за допомогою ШІ, під час дебатів він повинен буде на усі 100% зануритися в цей дискурс, що вимагає від нього критичного мислення, знань та 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.

Вважаю, штучний інтелект може стати корисним інструментом у навчальному процесі, якщо його використовувати раціонально та відповідально. Наприклад, він може допомогти студентам швидко знаходити й структурувати матеріал для досліджень. Однак важливо, щоб студенти перевіряли достовірність отриманої інформації, щоб уникнути поширення помилок або недостовірних даних.

Крім того, ШІ можна застосовувати для персоналізації навчання. Адаптивні програми дозволяють підлаштовувати завдання під рівень знань студента, надаючи додаткові пояснення або вправи, коли це необхідно. Для викладачів штучний інтелект є ефективним інструментом для автоматизації рутинних завдань, таких як перевірка тестів або формування звітів, що дозволяє їм більше часу приділяти індивідуальній роботі 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.

В контексті сучасних трендів ми повинні концентруватися також на інтеграції платформ ШІ та традиційних моделей навчання. І тут багато чого буде залежати від позиції органів влади – зокрема, від Міністерства освіти та науки. Профільні галузеві вищі навчальні заклади повинні в своїх дослідження приділяти особливу увагу цьому явищу. Так ми зможемо досягнути ще одну ціль – системне вивчення ШІ інтелекту, його можливостей та ефективного використання. При чому в абсолютно різних секторах – від освіти до економіки, від промислового до сільськогосподарського, від медичного до військового.

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 дала дуже чіткий меседж: "Світ змінюватиметься такими темпами, яких не було з часів появи друкарського верстата шість століть тому. Технології штучного інтелекту приносять значні вигоди в багатьох галузях, але без етичних рамок вони можуть призвести до поширення упереджень і дискримінації в реальному світі, розпалювання розбіжностей і загрози фундаментальним правам і свободам людини".

Дійсно, дуже важливо, щоб усі стейкхолдери (розробники, національні уряди, міжнародні організації, користувачі) на кожному з етапів (від розробки до використання) керувалися загальноприйнятними стандартами, набором принципів та цінностей, щоб використання ШІ було етичним та вдалось запобігти вищезазначеним загрозам.

До речі, частина рекомендацій ЮНЕСКО стосується освіти. Зокрема, там зазначено, що держави-члени організації повинні заохочувати дослідницькі ініціативи щодо відповідального та етичного використання технологій ШІ у викладанні, при підготовці викладачів та електронному навчанні.

Крім цього, наголошується на цінності традиційних форм освіти, які "є життєво важливими у відносинах "викладач-студент" і "студент-студент", і саме вони повинні враховуватися при впровадженні технологій ШІ 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.

Замість висновку, хотів би навести цитату Ендрю Ина, американського вченого, який займається проблемами машинного навчання та штучного інтелекту. Під час одного зі своїх виступів він сказав наступне: "Я думаю, що світ стане кращим, якщо нам допоможе штучний інтелект. Це знизить вартість товарів, дасть нам гарну освіту, змінить те, як ми керуємо лікарнями і системою охорони здоров'я - це всього лише довгий список речей".

Власне, аналогічне бачення мають і в Міністерстві цифрової трансформації України, де розробили та опублікували 26 червня 2024 року документ для обговорення "Біла книга з регулювання ШІ в Україні". Щоправда, вона більше орієнтована на регулювання ШІ та бізнесу, а також досягнення кількох цілей – конкурентоспроможність, захист прав людини та євроінтеграція. Передумовою створення цього документу названа необхідність віднайти баланс між інтересами суспільства, розвитком інноваційного бізнесу та наявністю сучасних викликів у сфері регулювання ШІ.

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.