CC BY
8
УДК 004.4
Землянухина Н. С.
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г.
Чернышевского, г.Саратов, Россия
Использование нейросетей в контексте цифровизации образования: преимущества и риски
Аннотация. В статье рассмотрены возможности и перспективы использования нейросетей и искусственного интеллекта в образовании: как в процессе обучения студентов и учащихся, так и в других целях. Проведен обзор наиболее популярных нейросетей, обсуждены преимущества, а также риски их использования. Сделан вывод целесообразности применения нейросетей в образовательном процессе с учетом сформулированных ограничений.
Ключевые слова: нейросети, искусственный интеллект, образование, риски, эффективность.
Zemlyanukhina N. S. Using neural networks in the context of digitalization of education: advantages and risks
Abstract The article discusses the possibilities and prospects of using neural networks and artificial intelligence in education: both in the process of teaching students and students, and for other purposes. An overview of the most popular neural networks was conducted, the advantages and risks of their use were discussed. The conclusion is made that it is advisable to use neural networks in the educational process, taking into account the formulated limitations.
Keywords: neural networks, artificial intelligence, education, risks, efficiency.
Самым заметным достижением в сфере ^ последних лет стало создание, развитие и использование искусственного интеллекта (ИИ). Наряду с другими сквозными технологиями (к которым относят нейротехнологии и искусственный интеллект, технологии виртуальной и дополненной реальности, технологии распределенного реестра, новые производственные технологии, квантовые технологии, технологии беспроводной связи и т.д.) искусственный интеллект приводит к цифровой трансформации экономики, оказывая влияние как на народное хозяйство в целом, так и на жизнь обычных людей, не являющихся специалистами по информационным технологиям.
Согласно Большой Российской энциклопедии нейронные сети это искусственные, многослойные высокопараллельные (т.е. с большим числом независимо параллельно работающих элементов) логические структуры, составленные из формальных нейронов. Т.е., по сути, нейросеть — это компьютерная система, которая имитирует работу человеческого мозга, используя алгоритмы для обработки данных и обучения на основе примеров. Она состоит из множества связанных между
собой узлов или нейронов, которые обрабатывают информацию и принимают решения.
Применяемые в ИИ нейросети проникают всё в большее количество сфер нашей жизни. Многие знакомы с Алисой и (или) Салютом, пользуются умными колонками и возможностями умного дома, просматривают видео контент, подобранный нейросетями в соответствии с нашими последними запросами, и т.д. Если даже нам кажется, что мы ими не пользуемся, мы заблуждаемся. Нейросети встроены в поисковики браузеров, используются при обработке больших данных, в которых наверняка есть сведения и о нас, онлайн переводчики становятся все лучше за счет машинного обучения, многочисленные помощники в различных сферах также используют ИИ.
Одной из наиболее популярных нейросетей, используемых для генерации различных текстов, является ChatGPT, созданная компанией OpenAI. Она может использоваться для анализа информации, подготовки материалов для написания статей, создания сценариев и других задач. Российским аналогом являются нейросети YandexGPT от компании Yandex и GigaChat от Сбера. Нейросеть готова выполнять любое задание в соответствии с тем, как сформулирован запрос, который принято называть промптом. Также нейросеть может вести диалог, вступать в дискуссию, улучшать качество своих ответов с помощью наводящих (уточняющих) вопросов, давать советы, переводить тексты с одного языка на другой, решать задачи из различных отраслей знаний и многое другое.
Существует целый ряд нейросетей, которые могут генерировать изображения. Это Midjourney, DALL-E 2 и Stable Diffusion, создающие изображения по текстовым запросам, Shedevrum и Kandinsky 2.2, которые создают изображения в стиле известных художников, Dream by WOMBO которая является платформой для создания видео с использованием искусственного интеллекта и позволяет добавлять эффекты, изменять фон и другие параметры видео, и т.д.
Проникает ИИ и в сферу образования. Наиболее популярным стало использование возможностей нейросетей при обучении иностранному языку. Так в Японии в некоторых школах преподавателей английского языка заменили англоговорящими роботами. Кроме того, утверждается, что ИИ может применяться не только как репетитор и автоматизированная система проверки знаний, но и для анализа поведения учащихся, позволяющая оценивать сильные и слабые стороны обучающихся, а также их эмоциональное и физическое состояние [1]. Внедрение элементов ИИ в обучающие приложения (например, Duolingo) позволяет разработать индивидуальную траекторию обучения для каждого пользователя.
В научной литературе содержится большое количество публикаций, посвященных различным аспектам использования искусственного
интеллекта и нейросетей в системе высшего и среднего образования. Больше всего публикаций о применении ИИ при изучении иностранного языка, в дистанционном обучении. [2]
Рассматриваются возможности геймификации процесса обучения с помощью ИИ [3].
Преимущества и риски использования ChatGPT в системе высшего образования анализируются с использованием SWOT-анализа на основе многочисленных публикаций по теме [4]. Достаточно подробный анализ возможностей и проблем применения ^-технологий в образовании приводится в работах Андриановой Ю.Г. [5], [6].
В целом, следует признать, что есть целый ряд преимуществ использования искусственного интеллекта в образовании. Рассмотрим некоторые из них. В первую очередь, к преимуществам следует отнести возможность персонализации обучения. ИИ может анализировать данные об успеваемости и интересах учащихся, чтобы предлагать им индивидуальные образовательные программы. Это помогает ученикам лучше усваивать материал и развивать свои навыки. Особенно эта возможность востребована в сфере дополнительного образования. Кроме того, технологии на основе ИИ могут повышать доступность образования, предоставляя образовательные ресурсы и материалы людям с ограниченными возможностями здоровья или живущим в удалённых районах.
С помощью искусственного интеллекта можно автоматизировать многие рутинные задачи, например, проверку тестов и домашних заданий, а также ответы на стандартные вопросы студентов и учащихся, обучив соответствующим образом какой-нибудь чат-бот (виртуальный ассистент). Это может существенно сэкономить время преподавателей, которое может быть использовано для повышения квалификации или выполнения более важной и творческой работы. При этом у студентов появляется возможность практически мгновенно получать обратную связь, помогающую быстро разобраться в своих ошибках и улучшить как качество выполненного задания, так и свои результаты.
С помощью алгоритмов машинного обучения можно прогнозировать успеваемость учеников и выявлять тех, кто нуждается в дополнительной поддержке. Кроме того, ИИ позволяет создавать адаптивные учебные материалы, которые подстраиваются под уровень знаний и потребности каждого ученика.
Использование ИИ в образовании способствует развитию навыков, необходимых для успешной карьеры в будущем, так как применение искусственного интеллекта становится неотъемлемой частью многих процессов в практической деятельности.
Интерактивные и увлекательные уроки с использованием ИИ могут повысить мотивацию учащихся к обучению. При этом даже незначительные элементы геймификации процесса обучения могут оказывать существенное влияние на желание быть вовлеченным в этот процесс.
Нейросети могут быть использованы как виртуальные репетиторы, способные подобрать индивидуальные задания для любого уровня освоения различных предметов. В настоящее время обсуждается вопрос о запрете платного репетиторства для подготовки к ЕГЭ и ОГЭ, ему на смену может прийти бесплатная услуга по репетиторству, реализованная на основе Искусственного интеллекта.
Большое внимание уделяется возможностям использования ИИ для обеспечения контроля за образовательным процессом, его организации, оценки работы преподавателей, т.е. в целом, для управления образованием. ИИ помогает оптимизировать процессы управления учебными заведениями, такими как планирование расписания, распределение ресурсов и анализ данных. Его использование возможно также для автоматического составления необходимых отчетов.
Предлагается также использовать нейросети для подготовки выпускных квалификационных работ [7]. Не отрицая, что в какой-то степени использовать нейросети при подготовке работы необходимо (как минимум, за счет пользования поисковыми системами), отметим, что использование ИИ в образовании должно быть сбалансированным и дополнять традиционные методы обучения, а не заменять их. Современный уровень развития ИИ позволяет студенту переложить на нейросеть подготовку практически всех письменных заданий. Нейросеть готова ответить на любой вопрос, решить любую задачу, сформулировать тезисы выступления на любую тему, подготовить текст любого объема, снабдить его необходимыми иллюстрациями и бесконечно улучшать свой ответ, реагируя на замечания и уточнения. Всё это говорит о том, что нейросеть способна обучаться, и делает это довольно успешно. Однако высшее образование, получаемое студентами, подразумевает, что обучаться и развивать эту способность должны будущие специалисты. Сейчас достаточно часто поднимается вопрос о будущем ИИ, ряд экспертов прогнозируют, что ИИ вытеснит с рынка труда значительное количество наемных работников, т.к. они не смогут с ним конкурировать. Наиболее пессимистичные прогнозы обещают полную победу ИИ над людьми. Не вступая с ними в дискуссию, отметим, что если молодежь вместо того, чтобы обучаться и развивать свои компетенции (знания и навыки), переложат выполнение всех заданий на ИИ, качество их подготовки и конкурентоспособность на рынке труда будут существенно снижены (если не полностью утрачены).
Кроме того, использование искусственного интеллекта (ИИ) студентами при написании статей и выпускных работ может нести в себе определённые риски. Вот некоторые из них:
- Снижение уникальности работы. ИИ может генерировать тексты, которые похожи на уже существующие работы. Это может привести к снижению уникальности выпускной работы и даже к плагиату. Отметим, что на данный момент некоторые системы проверки на плагиат (например, система Антиплагиат, применяемая в редколлегиях журналов и во многих вузах), идентифицирует сгенерированный нейросетью текст, что не позволяет публиковать и защищать содержащие его работы). Поэтому использование ИИ для написания работ может быть расценено как проявление нечестности. Студенты могут утратить доверие преподавателей, а также столкнуться с дисциплинарными мерами. Справедливости ради отметим, что по мере развития нейросетей отличить сгенерированный текст от написанного человеком будет всё сложнее.
- Отсутствие глубокого понимания темы. Если студент полагается на ИИ для генерации текста, он может не получить достаточно глубокого понимания темы своей работы. Это может затруднить его дальнейшее обучение и профессиональное развитие.
- Некачественные результаты. Хотя ИИ может помочь в написании текстов, результаты могут быть не всегда качественными. Текст может содержать ошибки, несоответствия и другие проблемы, которые могут снизить качество работы. Полагаясь целиком на результаты работы нейросети, студент рискует попасть впросак, обнаружив при защите работы неожиданные и неуместные куски текста или презентации.
- Использование ИИ в образовании вызывает этические вопросы. Например, студенты могут использовать ИИ для выполнения заданий, которые требуют самостоятельного исследования и анализа. Как известно, присвоение себе авторства чужой работы неэтично.
-Зависимость от технологий. Постоянное использование ИИ для написания работ может привести к зависимости от технологий. Студенты могут стать менее способными (или не способными вообще) самостоятельно анализировать информацию и формулировать свои мысли.
- В некоторых случаях использование ИИ для создания текстов может нарушать авторские права и другие законы. Студенты должны быть осторожны и соблюдать все юридические нормы при использовании ИИ.
Важно помнить, что использование ИИ должно быть разумным и этичным. Студенты должны стремиться к самостоятельному обучению и развитию своих навыков. Чрезмерное увлечение нейросетями снижает эффективность процесса обучения.
Отметим, что привычка доверять сгенерированной нейросетями информации может существенно исказить картину мира, т.к.
2024, №4, часть 2
ISSN 2078-9661
искусственный интеллект обучается и функционирует на основе принципов, заложенных в нем разработчиками (программистами). В зависимости от системы ценностей разработчиков и заказчиков результаты применения искусственного интеллекта могут существенно различаться [8]. Особенно это актуально при использовании нейросетей, разработанных в других странах.
Несомненно, полностью отказываться от нейросетей в частности и искусственного интеллекта в целом, нецелесообразно. Студентов необходимо учить тому, какие есть возможности у искусственного интеллекта, как правильно формулировать запросы (промпты), как грамотно применять его в своей профессиональной деятельности. Но при этом ИИ должен быть лишь инструментом, который позволяет решать некоторые задачи, но не должен полностью заменять самостоятельную работу студента, превращая его из специалиста в погонщика нейросетей, не имеющего навыков критического мышления и самостоятельной работы. Погонщик нейросетей уже позиционируется как новая профессия, но, если мы обучаем студентов по некоторому направлению подготовки, кроме умения правильно формулировать запросы необходимо приобретение целой совокупности навыков в соответствии с компетенциями, прописанными как во ФГОС, так и в образовательных программах. Если студент переадресует задания, полученные преподавателем, нейросети, происходит обучение этой нейросети вместо обучения студента.
1. Баймухамедов М.Ф., Еслямов С.Г. К вопросу о применении роботов в подготовке специалистов с высшим образованием // Актуальные научные исследования в современном мире. 2020. № 6-2 (62). С. 18-22.
2. Зайнуллина Г.И. Цифровизация обучения иностранным языкам: от онлайн-образования до использования нейросетей //Наука и образование: взаимодействие бизнеса и общества в условиях трансформации информационных процессов и технологий. Материалы Международной научно-практической конференции. В 3-х частях . Казань, 2023. С. 316-320.
3. Корнеева Н.Ю. Цифровая среда вуза в предметной подготовке педагогов профессионального обучения: искусственный интеллект и геймификация // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование. Педагогические науки». 2024. Т. 16, № 3. С. 82-90.
4. Бермус А.Г. Преимущества и риски использования CHATGPT в системе высшего образования: теоретический обзоР// Педагогика. Вопросы теории и практики. 2024. Т. 9. № 8. С. 776-787.
5. Андрианова Ю.Г. Применение 1Т-технологий в образовании: анализ и предложения(часть первая: 1Т и ИИ-технологии как позитивный фактор в реализации образовательных процессов) //Вестник УГНТУ. Наука, образование, экономика. Серия: Экономика. 2023. № 2 (44). С. 104-115.
6. Андрианова Ю.Г. Применение ГГ-технологий в образовании: анализ и предложения (Часть 2: проблемы, опасности и ограничения использования ГТ-технологий в
Библиографический список
2024, №4, часть 2
ISSN 2078-9661
образовании) //Вестник УГНТУ. Наука, образование, экономика. Серия: Экономика. 2023. № 3 (45). С. 124-133.
7. Вакутин А.А. Использование генеративных нейросетей при написании выпускных квалификационных работ по уголовно-правовым дисциплинам в образовательных организациях высшего образования //Совершенствование образовательных программ, планирование и реализация образовательного процесса. Материалы всероссийской научно-методической конференции. Омск, 2024. С. 45-48.
8. Землянухина Н.С. Негативные факторы принятия решений в условиях развития цифровых технологий //Гуманитарный научный журнал. 2023. № 3-1. С. 83-88.
