СЕКЦИЯ
Искусственный интеллект и технологии на основе данных в образовании

Смирнова Т.С.

РГПУ им. А.И. Герцена,

г. Санкт-Петербург

Применение искусственного интеллекта

в образовании: достоинства и недостатки

В тексте статьи рассматриваются возможности применения искусственного интеллекта в образовании, а также его влияние на студентов, преподавателей и других участников образовательного процесса. Искусственный интеллект обладает уверенным потенциалом для решения некоторых ключевых проблем в качественном развитии современного образования, внедрения инноваций в методы преподавания.

Smirnova T.S.

Herzen University

St. Petersburg, Russia

Application of artificial intelligence

in education: advantages and disadvantages

The text of the article discusses the possibilities of using artificial intelligence in education, as well as its impact on students, teachers and other participants in the educational process. Artificial intelligence has a confident potential to solve some key problems in the qualitative development of modern education, the introduction of innovations in teaching methods.
В настоящее время применение искусственного интеллекта затронуло многие сферы жизни человека: науку, искусство, медицину, бизнес, логистику и т.д., а также сферу образования. Искусственный интеллект применяют в общеобразовательных школах и высших учебных заведениях для планирования процесса обучения, проведения занятий и проверки выполнения заданий – это уже стало нормой, а не нововведением. Однако вопрос о том, принесет ли использование искусственного интеллекта в образовании школьников или студентов пользу, до сих пор остается актуальным.

Прежде чем говорить о достоинствах и недостатках применения искусственного интеллекта в образовании следует сформулировать определение данного термина на основе современной тематической литературы.

Искусственный интеллект – это система функциональных компьютерных технологий, которые приближенно моделируют человеческое мышление и навыки, такие как: анализ сложных систем, взвешенное суждение, поддержка диалога и т.д. [2]. Искусственный интеллект можно определить как научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными.

Следует отметить, что с каждым годом все больше инноваций и технологий на основе искусственного интеллекта внедряются в учебные процессы, что позволяет открывать новые возможности для повышения качества и доступности образования. В то же время использование искусственного интеллекта в образовании сталкивает преподавателей с вопросами, связанными с этикой, справедливостью и образовательной политикой при его использовании.

Авторы статей и научных изданий часто используют термин «нейросеть» вместо понятия «искусственный интеллект». Это связано с тем, что нейросеть является математической моделью, ориентированной на обработку данных, тогда как искусственный интеллект представляет собой широкую область науки и технологии, которая включает в себя множество подходов и методов [1]. При анализе способов применения искусственного интеллекта в сфере образования, в первую очередь рассматриваются именно нейронные сети, которые являются частью искусственного интеллекта.

Нейронные сети могут быть использованы для решения различных практических задач: например, генерации текстов и изображений, распознавании образов, речи, рукописного текста, чат-ботов [6] и работы с большими данными. Таким образом, применение нейронных сетей имеет большой потенциал, но следует отметить, что применение нейронных сетей в организации процесса обучения может иметь как достоинства, так и недостатки.

Выявлению недостатков и преимуществ использования нейронных сетей в обучении уделяется особое внимание, и многие современные исследователи описывают возможные области использования и их многозадачность. Например, Д.А. Бояринов и А.Е. Самарина в рамках своих исследований обращают особое внимание на педагогический потенциал применения нейронных сетей для создания учебного контента [5]. Нейросетевые технологии могут быть успешно использованы для проведения экспертной оценки в образовательном процессе, поскольку они сочетают в себе особенности обобщения, распознавания и обработки чисел [4]. Следует отметить, что нейронные сети являются инструментом для автоматизации административных задач, проверки выполненных заданий (например, домашних заданий, тестовых и проверочных работ), контроля прогресса обучающегося, что позволяет скорректировать деятельность преподавателя и направить усилия на саморазвитие [1].

Рассмотрим достоинства применения нейронных сетей при организации взаимодействия между преподавателем и обучающимся:
(1) автоматизация задач, которая включает проверку домашних заданий, самостоятельных работ (с настраиваемыми комментариями, в случаи неправильного решения), создание методических материалов [6], помощь в построении учебных планов, что позволяет существенно сэкономить время преподавателя;
(2) создание учебных материалов с помощью нейронных сетей, которые будут адаптированы под конкретные учебные цели и уровень знаний каждого обучающегося, что позволяет сделать процесс обучения интерактивным и стимулирующим для изучения нового материала;
(3) создание индивидуальных образовательных маршрутов для обучающихся, направленных на повышение мотивации и эффективности процесса обучения, а также коррекции уровня знаний каждого обучающегося с возможностью включения дополнительных заданий для закрепления знаний (возможно с повышением уровня сложности) или включение дополнительного материала с поэтапной иллюстрацией основных принципов решения учебных задач для ликвидации пробелов;
(4) отслеживание прогресса обучения каждого обучающегося с выявлением проблемных тем в рамках изучения той или иной дисциплины позволяет оптимизировать учебный процесс и скорректировать методы обучения;
(5) создание виртуальных ассистентов, отвечающих на вопросы обучающихся в режиме реального времени. Это может быть полезно при удаленном обучении.

Таким образом, при правильном использовании нейронных сетей можно сделать процесс обучения более разнообразным и насыщенным, и упростить организацию работу преподавателя.

Однако, применение нейронных сетей в образовательном процессе имеет и свои недостатки:
(1) снижение способности к самостоятельному осмыслению и анализу учебного материала, умению решать задачи домашнего задания, сдаче экзаменов, написанию текстов курсовых работ и дипломных проектов, ориентация только на технологии, предоставляемые нейронными сетями;
(2) использование в процессе обучения методик, продиктованных нейронными сетями, могут повлиять на снижение использования классических методов работы с учебным материалом, а также спровоцировать снижение уровня интеллектуального взаимодействия между преподавателем и обучающимся, деградацию социальных навыков общения;
(3) использование недостоверной и ошибочной информации при работе с данными, что делает полученные выводы и решения учебных задач неправильными (например, при выполнении сложных выкладок в квантовых вычислениях [7,10], конструированию классических разложений квантовых гейтов [8,9], ДНК-вычислениях [3]). Такого рода ошибки могут повлиять на систему оценивания обучающихся и коррекцию образовательного маршрута обучения;
(4) снижение контроля за знаниями обучающихся в силу делегирования обучающимися выполнения учебных задач нейронным сетям, что приводит к формированию только поверхностных знаний об изучаемом предмете, невозможности выделить авторство решения;
(5) применение нейронных сетей требует сбора и анализа личных данных обучающихся, что может привести к снижению уровня безопасности и возникновению ситуаций с использованием данных сторонними людьми.

На основании сформулированных достоинств и недостатков применения нейронных сетей в процессе организации обучения можно сделать вывод, что на данный момент можно найти большое количество положительных примеров применения нейронных сетей в образовании, но зная недостатки необходимо постараться оптимизировать работу, таким образом, чтобы они не повлияли на процесс обучения. В условиях современного развития интеллектуальных технологий использование искусственного интеллекта является перспективным направлением, поскольку оно уже внедрено во многие сфера жизни и позволяет существенно усовершенствовать процесс обучения.

Литература:
1. Корякова, К.А. Нейросети как новые инструменты в образовании / К.А. Корякова, О.В. Судакова // Информ. технологии в образовании. - 2023. - № 6. - С. 180-186.
2. Платов А.В., Гаврилина Ю.И. «Искусственный интеллект в образовании: эволюция и барьеры» // «Научный результат. Педагогика и психология образования». 2024. Т. 10, №1. С. 26–43. DOI: 10.18413/2313-8971-2024-10-1-0-3.
3. Ракитин, А. Г. Интерпретатор языка пробирок для ДНК-вычислений / А. Г. Ракитин, Т. С. Стефанова, М. В. Швецкий // Научное мнение. – 2013. – № 10. – С. 214-219. – EDN RHMLVV.
4. Руанет, В.В. Нейросетевые технологии как средство организации образовательного процесса / В. В. Руанет, А. К. Хетагурова // Educational Technology & Society. - 2005. - № 4. -С. 296-317.
5. Самарина, А.Е. Нейросети для генерации изображений: педагогический потенциал в высшем образовании / А.Е. Самарина, Д.А. Бояринов // Науч.-метод. электрон. журнал «Концепт». -2023. - № 11. - С. 161-179. - http://e-koncept.ru/2023/231116.htm (дата обращения: 20.02.2024).
6. Смирнова, Т.С. Применение ChatGPT при обучении языкам программирования / Т. С. Смирнова // Современное образование: традиции и инновации. – 2025. – № 2. – С. 140-144. – DOI 10.51623/23132027.2502.140. – EDN LMVHLK.
7. Смирнова, Т. С. Визуальный эмулятор вектора и сферы Блоха как средство обучения квантовым вычислениям / Т. С. Смирнова, М. В. Швецкий // Научное мнение. – 2021. – № 9. – С. 76-82. – DOI 10.25807/22224378_2021_9_76. – EDN OCTOCW.
8. Смирнова, Т. С. Содержание обучения конструированию классических разложений квантовых гейтов / Т. С. Смирнова, М. В. Швецкий // Научное мнение. – 2023. – № 7-8. – С. 128-136. – DOI 10.25807/22224378_2023_7-8_128. – EDN MDPJOR.
9. Смирнова, Т. С. Содержание обучения конструированию управляемых квантовых гейтов / Т. С. Смирнова, М. В. Швецкий // Научное мнение. – 2024. – № 7-8. – С. 63-72. – DOI 10.25807/22224378_2024_7-8_63. – EDN DBNOPM.
10. Смирнова, Т.С. Содержание stem-обучения конструированию классических разложений квантовых гейтов / Т. С. Смирнова, М. В. Швецкий // Научное мнение. – 2025. – № 3. – С. 36-66. – DOI 10.25807/22224378_2025_3_36. – EDN YHXSPU.

ВОПРОСЫ И КОММЕНТАРИИ
Система комментирования SigComments
Made on
Tilda