CC BY
23Исследование отношения студентов и преподавателей Липецкого государственного педагогического университета имени П.П. Семенова-Тян-Шанского к развитию технологий искусственного интеллекта
о сч о сч
Калитвин Владимир Анатольевич,
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры математики и физики, Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского, kalitvin@gmail.com
Фролова Елена Валерьевна,
кандидат физико-математических наук, доцент, директор института естественных, математических и технических наук, доцент кафедры математики и физики, Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского, lsnn48@mail.ru
В статье проводится анализ отношения участников образовательного процесса в вузе к развитию технологий искусственного интеллекта в условиях цифровой трансформации на примере Липецкого государственного педагогического университета имени П.П. Семенова-Тян-Шанского. Также исследуется готовность студентов и преподавателей к внедрению технологий такого рода в цифровую образовательную среду организации. Кроме того, обозначаются траектории возможного использования искусственного интеллекта в образовании студентов направлений подготовки, связанных с изучением математики и информатики. Так как искусственный интеллект проникает во все сферы деятельности человека, то образование не может стать исключением. Известно, что именно сфера образования является одной из самых инертных систем, но уже и здесь идет внедрение искусственного интеллекта, начавшееся с созданием в образовательных организациях цифровой образовательной среды. Актуальным является исследование готовности системы и ее главных участников к внедрению современных технологий с целью увеличения эффективности образовательного процесса и выстраивания индивидуальных траекторий развития не только студентов, но и преподавателей. Ключевые слова: искусственный интеллект в образовании, электронное обучение, цифровизация образовательного процесса, интернет-образование, цифровая трансформация.
О Ш
m х
Активное развитие информационных технологий в современном мире позволило накапливать большие объемы данных в различных отраслях и сферах деятельности человека. Огромные информационные потоки и развитые программные средства анализа данных позволяют выявлять скрытые закономерности и строить аналитические и имитационные модели развития сложных систем. Постоянно поступающие в информационные системы данные позволяют эффективно применять технологии машинного обучения и нейронных сетей. При этом часто используется понятие «искусственный интеллект», далее ИИ. Определение этого понятия впервые было дано Джоном Маккарти в 1956 на конференции в Дартмутском колледже. Он предложил понимать под термином «искусственный интеллект» (artificial intelligence, AI) комплекс научных и технических средств, позволяющий проектировать интеллектуальные машины, в особенности интеллектуальные компьютерные программы [1 ]. Позже появилось большое количество других определений, которые «размывают» сущность понятия ИИ. При этом интеллектуальные системы и сервисы все больше используются в жизни большинства людей. В Российской Федерации в 2019 году утверждена национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. В данной статье будем использовать следующее определение: ИИ - комплекс технологических решений, позволяющий имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных задач результаты, сопоставимые, как минимум, с результатами интеллектуальной деятельности человека. Комплекс технологических решений включает в себя информационно-коммуникационную инфраструктуру, программное обеспечение (в том числе в котором используются методы машинного обучения), процессы и сервисы по обработке данных и поиску решений [2].
Целью данной работы является анализ отношения участников образовательного процесса в вузе к развитию технологий искусственного интеллекта в условиях цифровой трансформации на примере Липецкого государственного педагогического университета имени П.П. Семенова-Тян-Шанского, а также готовности студентов и преподавателей к внедрению технологий такого рода в цифровую образовательную среду организации. Для этого был проведен онлайн опрос, в котором приняло участие 865 человек. Участникам были предложено шесть вопросов.
Далее приведем содержание вопросов и статистику распределения ответов респондентов на них.
С использованием первого вопроса необходимо было выяснить репрезентативность полученной выборки.
<
m о х
X
Ответ Количество Процент
Студент 771 89,13%
Школьник 2 0,23%
Студент колледжа / техникума 3 0,35%
Преподаватель 84 9,71%
Руководитель 5 0,58%
Как видно из ответов, в опросе приняло участие достаточно большое количество как студентов, так и преподавателей, причем процент принявших участие в опросе достаточно высок как среди студентов, так и преподавателей. Поэтому можно сказать, что проведенный опрос отражает мнение наиболее заинтересованной и представительной части участников образовательного процесса.
Ответы на второй вопрос лишь подтвердили известный факт о том, что наиболее заинтересованными в организации образовательного процесса являются именно студенты очной формы обучения. Естественно при этом учитывается, что количество студентов очно-заочной и заочной форм обучения значительно уступает количеству студентов очной формы. Ответы респондентов приведены в следующей таблице.
2. Укажите форму обучения
Ответ Количество Процент
Очное 739 95,48%
Заочное 34 4,39%
Очно-заочное 1 0,13%
Дистанционное 0 0,00%
Следующий вопрос был направлен на выяснение готовности студентов различных направлений к изменениям в образовательном процессе, в частности к внедрению в образовательный процесс технологий искусственного интеллекта. Желание респондентов принять участие в опросе по заданной теме уже само по себе отражало степень готовности к изменениям. В результате опроса получена следующая статистика ответов.
3. Каков профиль направления вашего обучения?
ных наук, показывает скорее заинтересованность студентов во внедрении в цифровую образовательную среду именно современных технологий, связанных с искусственным интеллектом.
Очевидно, что возможности использования технологий искусственного интеллекта в различных сферах деятельности человека на данном этапе весьма неоднозначны даже в случае, если речь идет о внедрении элементов новейших технологий. Принципиальное отличие представляет собой тема полной замены человека искусственным интеллектом в той или иной области. На анализ такой перспективы и был направлен четвертый вопрос. Ответы респондентов приведены в таблице ниже, причем в этом случае им позволялось выбрать до 5 ответов.
4. Как Вы думаете, в каких направлениях искусственный интеллект заменит человека в течении 10 лет? (Можно выбрать от 1 до 5 ответов).
Ответ Количество Процент
Обработка и анализ информации 621 72,13%
Банковский сектор 458 53,19%
Производство 391 45,41%
Транспорт 334 38,79%
Безопасность 250 29,04%
Торговля 197 22,88%
СМИ 178 20,67%
Образование 168 19,51%
Медицина 160 18,58%
Управление 129 14,98%
Сельское хозяйство 112 13,01%
Искусство 23 2,67%
Другое 3 0,58%
Ответ Количество Процент
Информатика и ВТ 94 12,11%
Физико-математический 60 7,73%
Естественно-научный 67 8,63%
Физкультура и спорт 19 2,45%
Филологические науки 9 1,16%
Общественные науки 41 5,28%
Прикладные / технические науки 33 4,25%
Другие науки гуманитарного профиля 60 7,73%
Психология и педагогика 389 50,13%
Показательным является факт наибольшей заинтересованности в совершенствовании образовательного процесса путем привнесения в него элементов, создаваемых с использованием современных технологий, студентами направлений,связанных с психологией и педагогикой. Оказалось, что эти ребята наиболее готовы к изменениям, задумываются над организацией образовательного процесса и хотят принимать самое активное участие в формировании собственной образовательной траектории. Такие выводы связаны с тем, что информация о проводимом онлайн опросе была доведена до всех участников образовательного процесса, при этом количество студентов, обучающихся в вузе по направлениям, связанным с филологическими науками, общественными науками, психологией и педагогикой и суммарно по физико-математическому, естественнонаучному и информационному направлениям различается незначительно. Достаточно активное участие (в совокупности 217 человек) студентов направлений, связанных с изучением математики, информатики и естествен-
По процентному соотношению ответов видно, что все участники опроса достаточно хорошо осведомлены как о современном уровне развития искусственного интеллекта, так и о его применении в той или иной отрасли. Примечательно, что из 12 предложенных направлений, образование оказалось на восьмом месте по предполагаемой замене человека искусственным интеллектом в течение 10 лет. Это означает, что и преподаватели и студенты считают роль человека незаменимой в построении процесса обучения и воспитания. Таким образом, способности искусственного интеллекта, особенно в плане моральной, нравственной и эмоциональной составляющих образовательного процесса, сильно уступают способностям человека. Следовательно, к внедрению искусственного интеллекта в образовательный процесс нужно отнестись очень серьезно, особенно учитывая тот факт, что создание цифровой образовательной среды уже подразумевает использование элементов искусственного интеллекта.
Следующий вопрос направлен на оценку респондентами перспектив развития искусственного интеллекта.
5. Возможно ли создание искусственного интеллекта, сравнимого по возможностям с интеллектом человека?
Ответ Количество Процент
Да 316 36,7%
Нет 312 36,24%
Затрудняюсь ответить 233 27,06%
Ответы на данный вопрос распределились достаточно равномерно, что означает, что пока искусственный интеллект пока остается неизвестной величиной в развитии современных технологий. Его возможности пока неизвестны, в связи с этим закономерен следующий вопрос, который, в
частности, можно расценить и так - а нужен ли человечеству искусственный интеллект вообще.
6. Как Вы думаете, опасно ли для человечества развитие технологий искусственного интеллекта?
о сч о сч
Ответ Количество Процент
Да 429 49,83%
Нет 169 19,63%
Не думал об этом 234 27,18%
Свой ответ 29 3,37%
О Ш
m
X
Среди свободных ответов встречались такие как «50 на 50», «в какой-то степени да», «вполне возможно». Некоторые респонденты указали, что при определенных подходах, в зависимости от конкретной отрасли и ситуации, искусственный интеллект может быть полезен. Однако в некоторых анкетах было указано, что искусственный интеллект может быть опасен как для определенной области применения так и в общем случае в плане потери рабочих мест, возможности отказа искусственных систем, преднамеренного вреда человеку.
Подводя итоги можно сказать, что 49,83% респондентов считают опасным внедрение технологий ИИ, 36,24% думают, что возможно создание ИИ, сопоставимого по возможностям с интеллектом человека, 72,13% и 53,19% уверены, в том, что ИИ в ближайшие 10 лет заменит человека в области анализа данных и в банковской области соответственно.
Анализ ответов позволяет сделать вывод, что большинство респондентов воспринимают ИИ как элемент повседневной жизни и прогнозируют его быстрое развитие, однако отсутствует четкое представление о том, что такое ИИ и какие модели применяются в этой технологии. Поэтому актуальной задачей является создание образовательных курсов, посвященных теме «Искусственный интеллект». В ЛГПУ имени П.П. Семенова-Тян-Шанского в течение последних лет используется система электронного обучения ACADEMIA48 [3], работающая на основе свободного программного обеспечения. С ее помощью были созданы электронные курсы, выступающие в качестве поддержки обучения студентов некоторых специальностей, например курс «Численные методы» [4], демонстрирующие достаточно хорошую эффективность. Система ACADEMIA48 может быть использована для создания электронного курса «Искусственный интеллект» для широкого круга студентов. Так как студенты и преподаватели демонстрируют живой интерес к внедрению в образовательный процесс новых технологий, то естественно предложить им более подробное знакомство с технологиями искусственного интеллекта, возможностями их применения в различных сферах жизни человека, в том числе, и в образовании. Очевидно, что технологии искусственного интеллекта уже вошли в организацию образовательного процесса вместе с созданием цифровой образовательной среды организации, и в дальнейшем их роль будет только возрастать. Поэтому основной задачей сейчас является создание условий, при которых новые технологии дополнят и обогатят лучшие из традиционных, а их объединение будет способствовать повышению эффективности образовательного процесса.
Литература
1. John McCarthy. What is Artifical Intelligence? [Электронный ресурс] // Computer Science Department, Stanford University. URL: http://www-formal.stanford.edu/jmc/. (дата обращения: 12.11.2020).
2. Указ Президента РФ от 10.10.2019 № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации»// Собрание законодательства РФ, 14.10.2019, Выпуск № 41, ст. 5700.
3. ACADEMIA48 [Электронный ресурс]. URL: https://www.academia48.ru/.
(дата обращения: 1.09.2020).
4. Калитвин В.А. Об использовании электронного обучения в учебном процессе кафедры математики и физики ЛГПУ имени П. П. Семенова-Тян-Шанского // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Образование XXI века: гуманизация, поливариативность, цифровизация». 2019. С. 346351.
Survey of attitudes of students and faculty, Lipetsk state pedagogical university named after P. P. Semenov-Tyan-Shansky to the development of artificial intelligence technologies Kalitvin V.A., Frolova E.V.
Lipetsk state pedagogical University named after P. P. Semenov-Tyan-Shansky
The article analyzes the attitude of participants in the educational process at the University to the development of artificial intelligence technologies in the context of digital transformation on the example of the Lipetsk State Pedagogical P. Semenov-Tyan-Shansky University. It also examines the readiness of students and teachers to introduce such technologies into the digital educational environment of the organization. In addition, the trajectories of the possible use of artificial intelligence in the education of students of training areas related to the study of mathematics and computer science are indicated. Since artificial intelligence penetrates into all spheres of human activity, education can not be an exception. It is known that the sphere of education is one of the most inert systems, but even here there is the introduction of artificial intelligence, which began with the creation of a digital educational environment in educational organizations. It is relevant to study the readiness of the system and its main participants to implement modern technologies in order to increase the effectiveness of the educational process and build individual development trajectories not only for students, but also for teachers. Keywords: artificial intelligence in education, e-learning, digitalization of the educational process, internet education, digital transformation. References
1. John McCarthy. What is Artifical Intelligence? [Electronic resource] // Computer Science Department, Stanford University. URL: http://www-formal.stanford.edu/jmc/. (date of request: 12.11.2020).
2. Decree of the President of the Russian Federation No. 490 of
10.10.2019 "on the development of artificial intelligence in the Russian Federation»// Collection of legislation of the Russian Federation, 14.10.2019, Issue No. 41, article 5700.
3. ACADEMIA48 [Electronic resource]. URL: https://www.academia48.ru/. (accessed: 1.09.2020).
4. Kalitvin V. A. On the use of e-learning in the educational process
of the Department of mathematics and physics of the LSPU named after P. p. Semenov-Tyan-Shansky // Materials of the all-Russian scientific conference with international participation "Education of the XXI century: humanization, polyvariativity, digitalization". 2019. Pp. 346-351.
<
m о x
X
