CC BY
43
УДК 37.0 DOI: 10.31862/2218-8711-2023-6-212-223
ББК 74.0
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОМ ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННОМУ ЯЗЫКУ
APPLICATION OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNOLOGY IN PERSONALIZED LANGUAGE LEARNING
Минязова Елена Рабильевна
Аспирант кафедры психологии образования, Московский педагогический государственный университет
E-mail: [email protected]
Minyazova Elena R.
PhD postgraduate student at the Department of Psychology of Education, Moscow Pedagogical State University
E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье рассматриваются возможности использования искусственного интеллекта и чат-ботов на основе нейросетей в педагогической практике, в частности, в процессе обучения иностранным языкам. Подчеркивается значимость использования искусственного интеллекта в рамках персонализированного обучения, в том числе при построении индивидуальных образовательных траекторий, сборе и улучшении аналитики на основе больших данных. Предлагаются варианты применения нейросетей на уроках китайского языка.
Abstract. The article discusses the possibilities of using artificial intelligence and chat bots based on neural networks in pedagogical practice, and in the process of teaching foreign languages in particular. The importance of using artificial intelligence in personalized learning, including in building individual educational paths, collecting and improving analytics based on big data, is emphasized. The author also offers options for applying neural networks in lessons of Chinese.
Ключевые слова: искусственный интеллект, нейросети, технология искусственного интеллекта, персонализированное обучение.
Keywords: artificial intelligence, neural networks, artificial intelligence technology, personalized learning.
Ф 1 Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License The content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
© Минязова Е. Р., 2023
Для цитирования: Минязова Е. Р. Применение технологии искусственного интеллекта в персонализированном обучении иностранному языку // Проблемы современного образования. 2023. № 6. С. 212-223. DOI: 10.31862/2218-87112023-6-212-223.
Cite as: Minyazova E. R. Application of artificial intelligence technology in personalized language learning. Problemy sovremennogo obrazovaniya. 2023, No. 6, pp. 212-223. DOI: 10.31862/2218-87112023-6-212-223.
Технологии искусственного интеллекта являются неотъемлемой частью жизни людей. Искусственный интеллект окружает человека повсеместно: камеры наблюдения, проход в метро с помощью системы распознавания лиц, сервисы рекомендации фильмов, сериалов, книг, автомобильные навигаторы, сервисы такси, виртуальный голосовой помощник Алиса, робот Вера, рекламные рассылки, чат-боты, беспилотные автомобили.
Как отмечается в Дорожной карте развития «сквозной» цифровой технологии «Ней-ротехнологии и искусственный интеллект», искусственный интеллект применяется в основном для освобождения человека от монотонной работы через автоматизацию процессов, для поддержки в принятии решений, для автоматизации опасных видов работ, для поддержки коммуникации между людьми [1].
Искусственный интеллект (ИИ) - «способность систем корректно интерпретировать данные, обучаться на них и использовать полученные знания для достижения целей, в том числе самостоятельно» [1, с. 3]. ИИ - это «комплекс технологических решений, имитирующих когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и позволяющий при выполнении задач достигать результаты, как минимум сопоставимые с результатами интеллектуальной деятельности человека» [1, с. 3].
В качестве разновидности ИИ также применяются искусственные нейронные сети (или нейросети). Ф. М. Гафаров указывает, что нейронная сеть «представляет из себя совокупность нейронов, соединенных друг с другом определенным образом», причем «нейрон представляет из себя элемент, которые вычисляет выходной сигнал (по определенному правилу) из совокупности входных сигналов» [2, с. 5].
Применение ИИ не обошло и сферу образования. Его активное распространение и широкое применение открывает новые возможности для улучшения и преподавания, и обучения, а также может вызывать кардинальную трансформацию системы образования для всех его участников. ИИ играет определяющую роль в реализации персонализированного обучения, которое предполагает реализацию субъектной позиции обучающимся, возможность выбирать время, место, темп, содержание обучения, исходя из его индивидуальных образовательных потребностей, целей, интересов, способностей через построение индивидуальных образовательных траекторий, выбор уровня освоения содержания обучения, выбор индивидуальных или групповых форм работы, а также индивидуальную обратную связь и оценку, развитие культуры учения, гибких и цифровых навыков [3]. Мы полагаем, что «персонализированное обучение -это обучение, в котором созданы все условия для реализации потребности каждого
обучающегося стать личностью. Персонализированное обучение позволяет раскрыть потенциал каждого обучающегося, повысить уровень самостоятельности, ответственности, развить мягкие навыки, которые необходимы для жизни в современном обществе» [4, с. 42]. Используемые сегодня методы оценивания ориентированы в основном на оценку предметных знаний, они не ориентированы на оценку гибких навыков, таких как: критическое мышление, креативность, навыки коммуникации и работы в команде, навыки самопрезентации, общекультурные навыки [5]. Оказать помощь в разработке новой системы оценивания гибких навыков может ИИ.
В РФ реализуется федеральный проект «Искусственный интеллект» национального проекта «Цифровая экономика» [6], который позволит школьниками, студентам, учителям и преподавателям пройти обучение в области ИИ. Запланировано открытие программ бакалавриата, магистратуры по ИИ, проведение олимпиад, а также проведение различных мероприятий по ИИ - хакатонов, лекций от ведущих специалистов в области ИИ.
Использование ИИ в образовании способствует построению индивидуальных образовательных траекторий, автоматизации проверки заданий, составлению профилей обучающихся с индивидуальным планом развития, сбору и улучшению аналитики на основе больших данных [7].
Как отмечают директор направления «Развитие человека на основе данных» Университета 2035 А. Комиссаров и исполнительный директор по исследованию данных в Лаборатории по ИИ «Сбера» А. Петровский, в данный момент в обучении используются три типа ИИ: ансамбли алгоритмов для построения индивидуальных образовательный траектории и анализа эффективности плана урока; предобученные нейросети для выполнения какой-то конкретной задачи распознавания эмоций, понимания языка; нейросети, которые относятся к сфере глубокого обучения [8]. Такие типы ИИ и их применение требуют больших инвестиций и привлечения высококвалифицированных специалистов по ИИ и методологов.
Каким образом обычный педагог может применить ИИ в своей педагогической деятельности и сделать обучение более персонализированным? Приведем несколько примеров использования ИИ в подготовке к занятиям по китайскому языку.
• Создание тестов, заданий на заполнение пропусков, текстов для чтения, адаптированных под определенный уровень владения иностранным языком обучающегося.
Для того чтобы создать указанные материалы, необходимо обратиться к любой нейросети для создания текстов. Наиболее развитая и революционная диалоговая ней-росеть на сегодняшний момент - это бесплатный chatGPT1. Он был создан компанией OpenAI и запущен для широкого круга пользователей в конце ноября 2022 г. (сервис недоступен в РФ, воспользоваться им можно только при подключении VPN). Этот чат-бот способен по запросу создавать текстовый контент, включая статьи, сочинения, рефераты, дипломы, сочинять истории, ответы на вопросы, писать стихи и шутки, решать головоломки, угадывать медицинские диагнозы, создавать текстовые игры, тесты, инструкции, объяснять научные концепции в разных предметных областях и на разных
ChatGPT. OpenAI. URL: https://openai.com/ (дата обращения: 12.02.2023).
i
уровнях сложности, создавать списки литературы, объяснять сложные понятия, решать математические задачи, составлять программы курсов и многое другое за считанные секунды, адаптируя огромный массив данных под конкретный запрос пользователя. Этот чат-бот является англоязычным, но может воспринимать запросы и отвечать на русском языке (рис. 1).
J Please create a quiz for Chinese learners
[; •] Here's a quiz that you can use to help
Chinese learners at the HSK1 level practice
and reinforce their language skills:
Name of the Quiz: "HSK1 Chinese Quiz"
Format of questions: Multiple choice
Topics covered: Vocabulary, grammar,
6. How do you say "friend" in Chinese?
7. What's the word tor "food" in Chinese?
8. How do you say "goodbye" in Chinese?
Рис. 1. Пример ответа нейросети chatGPT на запрос о создании теста для изучающих китайский язык
Создавая тесты и задания, этот чат-бот выдает рекомендации по их использованию и оцениванию, а также может составлять неограниченное количество тестов с заданными параметрами, такими как уровень владения языком обучающимися, использование заданных слов, словосочетаний, фраз в тесте, количество вопросов, вид тестовых заданий. Кроме того, он может составлять тексты на иностранном языке с заданными параметрами: заданное количество предложений, используемая лексика, уровень сложности, тема и др. Все это позволяет персонализировать образовательный опыт обучающегося и сформировать задания на отработку неусвоенного материала или на углубление уже имеющихся знаний у конкретных обучающихся.
• Создание игр для изучения китайского языка. При запросе к chatGPT о создании игры также могут быть заданы определенные параметры: форма занятия (онлайн или офлайн), количество участников, их уровень владения языком, тема игры и др. В качестве примера предложенной нейросетью игры могут служить следующие рекомендации (рис. 2).
| Please create a game to play during the lesson with school students learning Chinese level hskl
Here's a game you can use to help students learning Chinese at the HSK1 level practice and reinforce their language skills:
Name of the Game: "Chinese Charades"
Number of players: 2 or more
How to play:
Divide the class into teams of two or more players.
Each team chooses a player to start by acting out a word or phrase in Chinese without speaking. ^
Рис. 2. Пример ответа нейросети chatGPT на запрос о создании игры для изучающих китайский язык
Щ
1. 2.
• Создание тестов на рефлексию, которые могут быть выданы для прохождения обучающимися.
• Коммуникация с нейросетью в диалоговом режиме на китайском языке. Например, chatGPT способен вести диалог, следить за нитью разговора, держать в памяти то, что пользователь говорил ранее, таким образом, диалог с нейросетью имитирует разговор с носителем языка. Положительный момент диалоговой нейросети заключается в том, что в отличие от живого носителя языка ей можно задавать каждый день одни и те же вопросы в любое время дня и ночи, она не устает отвечать на них, не спит, не бывает занята другими своими делами, всегда готова к диалогу с обучающимся.
Кроме англоязычного сервиса, есть множество менее продвинутых, но вполне эффективных русскоязычных чат-ботов. Примером может служить чат-бот в Telegram Edya - Нейросеть2. Этот чат-бот может отвечать на вопросы и генерировать картинки по текстовому запросу. Эта нейросеть не имеет возможности следить за нитью диалога, однако она проста в использовании, доступна в РФ.
Особенностью этой нейросети является то, что она часто по-разному отвечает на одни и те же вопросы, что является положительным моментом при использовании ее как коммуникативного тренажера при изучении китайского языка с группой обучающихся: каждый обучающийся может задать ей один и тот же вопрос, при этом получить разные ответы. Использование Edya - Нейросеть в обучении китайскому языку мотивирует обучающихся, развивает их вовлеченность, стремление выучить новые вопросы, чтобы задать их нейросети (рис. 3).
Edya - Нейросеть. Telegram: @edyaAIrobot (дата обращения: 12.02.2023).
2
< Back EdV;i" Нейросеть ф
у: у ^
. I КШ-1'JlBH.
ysigtzaA.
S3
ИгвЧЮ?
3
J шш. 19:27 1
Рис. 3. Пример диалога с чат-ботом в Telegram Edya - Нейросеть
• Быстрый поиск грамматических правил с помощью нейросети.
• Запрос информации по истории и культуре Китая, происхождению иероглифов.
• Нейросеть для создания картинок по текстовому описанию может быть применена в обучении для создания разных вариантов заданий и обучающих материалов.
Например, англоязычная нейросеть Lexica3 может быть использована для генерации картинок, параметры для создания которой может озвучивать педагогу обучающийся на китайском языке (в итоге на картинке будет то, что хочет видеть или любит обучающийся). Использование картинок, которые были сгенерированы, исходя из интересов самого обучающегося и при его активном участии, способствует персонализа-ции обучения (рис. 4).
Рис. 4. Картинки на тему «Животные», сгенерированные нейросетью Lexica
Lexica. URL: https://lexica.art/ (дата обращения: 12.02.2023).
3
Рис. 5. Картинки, сгенерированные с помощью чат-бота в Telegram Edya - Нейросеть
Чат-бот в Telegram Edya - Нейросеть также может генерировать картинки по запросу пользователя, в том числе и на китайском языке (рис. 5), однако картинки не всегда соответствуют запросу, что тоже может быть использовано в учебных целях для того, чтобы обучающийся пояснил, что не соответствует его запросу или описал полученную картинку.
Дополнительно для повышения мотивации и привнесения элемента игры и состязания обучающиеся могут разделиться на две группы и загадывать нейросети сгенерировать картинку, которую другая группа обучающихся должна будет описать.
• Бесплатное приложение на телефон Photo Lab4 позволяет загружать свои фотографии и изменять их, исходя из предложенных шаблонов, превращая фотографию в полотно художника, героя аниме, помещая человека на фото в различные пейзажи, меняя его одежду, цвет волос, цвет глаз. Такие обработанные фотографии также можно использовать в обучении китайскому языку при повторении темы внешность, цвета, части тела, одежда и др., что привносит личностные смыслы в обучение китайскому языку (рис. 6).
4 Photo Lab. URL: https://photolab.me/ (дата обращения: 12.02.2023).
Ваш запрос: ^ЙИЙ®, Ш
еюш», ййювш, яею*
Нейросеть: stableDiffusion
Рис. 6. Картинки, сгенерированные в приложении Photo Lab
Для обучающихся младшего возраста также могут быть использованы нейросети для внесения элементов персонализации обучения, мотивации и развития познавательной активности обучающихся.
Нейросеть pix2pix5 способна превращать нарисованные мышкой или стилусом скетчи в изображения настоящих животных и предметов. Таким образом, нарисованные самим обучающимся или педагогом по просьбе обучающегося рисунки могут стать учебным материалом, имеющим личностное значения для обучающегося, то есть привнести элемент персонализации в процесс обучения (например, если обучающийся нарисовал кошку, то можно составить рассказ на иностранном языке об этой кошке, педагог может расспрашивать о том, как ее зовут, сколько ей лет, что она умеет делать, что любит есть и др.) (рис. 7).
Рис. 7. Скетч, превращенный в картинку животного, с помощью нейросети pix2pix
Pix2pix. URL: http://www.newart.ru/htm/flash/risovalka_90.php (дата обращения: 12.02.2023).
5
Нейросеть Animated Drawings6 способна «оживлять» рисунки обучающихся. После обработки статичные картинки начинают двигаться: прыгать, бегать, ходить, танцевать, боксировать. Это позволяет отработать глаголы движения, используя рисунки детей в качестве учебного материла. Такой сервис позволяет персонализировать обучение, так как сначала обучающийся сам рисует человечка или животное, который оживляется с помощью нейросети, после чего можно поговорить о нем, описать его внешность, одежду, движения и пофантазировать, есть ли у него семья, что он любит есть, пить (рис. 8).
Рис. 8. Пример «ожившего» с помощью нейросети Animated Drawings рисунка
Педагог может использовать нейросети для методической работы. У нейросети можно получить ответы на вопросы касательно ресурсов для изучения иностранного языка:
• какие цифровые ресурсы можно использовать при обучении китайскому языку (нейросеть chatGPT дает развернутый ответ с названием ресурсов и ссылками на них);
• список учебников для изучения языка и книг для чтения (выдает выходные данные учебников, пособий и др.);
• рекомендации по эффективному обучению и изучению иностранного языка (например, chatGPT на запрос о наиболее эффективных способах изучения китайского языка выдал следующее: погружение в язык через общение с китайцами в стране пребывания или через постоянный просмотр фильмов, сериалов, видео на видеохостингах, ТВ-шоу, новостей страны изучаемого языка, прослушивание песен, подкастов, музыкальных ТВ-шоу, радио; очные и онлайн интерактивные уроки с использованием игр, песен, интерактивных заданий с русскоговорящим педагогом или с носителем языка; обучение через сервисы поиска языковых партнеров; путешествие по стране изучаемого языка или проживание там в течение какого-то времени; языковая стажировка в страну изучаемого языка; использование персонализированных материалов, которые будут подобраны исходя из интересов обучающегося и его индивидуальных образовательных
Animated Drawings. URL: https://sketch.metademolab.com/ (дата обращения: 12.02.2023).
6
целей; посещение мероприятий, связанных с изучаемым языком, языковых клубов, клубов по интересам на изучаемом языке; участие в онлайн-сообществах по изучению иностранного языка; использование инновационных технологий в обучении - приложений, флеш-карт, тренажеров, квизов; ведение дневника на изучаемом языке; ведение соцсети на изучаемом языке; изучение культуры китайского языка. Многие из этих рекомендаций широко известны, однако некоторые из них педагог может по какой-либо причине забыть, а нейросеть ему напомнит о них.
• подготовка картинок с изображением изучаемых предметов, животных, людей, необходимых именно для данного урока. Например, англоязычная нейросеть для генерации картинок Léxica может быть использована для подготовки картинок к уроку по определенной теме - животные, семья, еда и др. Сгенерированные картинки получаются очень яркие, насыщенные, поэтому сразу можно тренировать темы цвета, формы (рис. 9).
Рис. 9. Картинки на тему "Семья" и "Еда", сгенерированные нейросетью Lexica
Значительным преимуществом нейросетей по сравнению с поисковыми системами в Интернете является то, что нейросеть выдает один ответ, который при необходимости можно уточнить и запросить его детализацию. В свою очередь поисковые системы выдают в ответ на каждый запрос огромное количество сайтов, на просмотр и изучение контента которых может уйти значительное количество времени, при этом ответ может быть и не найден.
Необходимо отметить, что любую информацию, которую выдает ИИ, необходимо проверять, и недопустимо полностью полагаться на нейросеть, что требует от педагога развитых навыков критического мышления и внимательности. Структура урока и контроль за образовательным процессом должен оставаться полностью в ведении педагога. Педагог может переложить на ИИ как на помощника выполнение рутинных и однообразных операций или задачи масштабирования определенного контента, при этом выделяя себе время для реализации творческого подхода к обучению, креативности в реализации педагогического дизайна обучения.
Таким образом, мы соглашаемся с обозначенным в аналитической записке ЮНЕСКО «Искусственный интеллект в образовании: изменение темпов обучения» мнением,
что эффективное использование ресурсов ИИ в практике преподавания, может способствовать тому, что процесс обучения станет более увлекательным, персонализированным, стимулировать развитие познавательной активности и мотивации у обучающихся, повысить значимость роли педагога в обучении [5].
Применение ИИ в обучении должно быть нацелено на персонализацию обучающихся, создание наилучших условий для их развития. При этом педагоги должны контролировать и внимательно отслеживать качество контента, генерируемого нейросетями и чат-ботами, во избежание снижения качества образовательных материалов.
Список литературы
1. Дорожная карта развития «сквозной» цифровой технологии «Нейротехнологии и искусственный интеллект». URL: https://digital.gov.ru/uploaded/files/07102019ii.pdf (дата обращения: 12.02.2023).
2. Гафаров Ф. М., Галимянов А. Ф. Искусственные нейронные сети и приложения: учеб. пособие. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2018. 121 с.
3. Персонализированная модель образования с использованием цифровой платформы: метод. пособие / Д. С. Ермаков [и др.]; под ред. Е. И. Казаковой. М., 2020. URL: https://vbudushee.ru/upload/lib/%D0%9F%D0%9C%D0%9E.pdf (дата обращения: 08.12.2022).
4. Минязова Е. Р. «Большие данные» и персонализированное обучение // Высшее образование сегодня. 2022. № 5-6. С. 41-45. DOI: 10.18137/RNU.HET. 22.05-06.P.041. EDN CPLGXK.
5. Искусственный интеллект в образовании: Изменение темпов обучения. Аналитическая записка ИИТО ЮНЕСКО / С. Даггэн; ред. С. Ю. Князева; пер. с англ.: А. В. Пар-шакова. М.: Ин-т ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании, 2020. URL: https://iite.unesco.org/wp-content/uploads/2020/12/Steven_Duggan_AI-in-Education_2020_RUS.pdf (дата обращения: 12.02.2023).
6. Паспорт федерального проекта «Искусственный интеллект» национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации». URL: https://sudact.ru/law/ pasport-federalnogo-proekta-iskusstvennyi-intellekt-natsionalnoi-programmy/ (дата обращения: 12.02.2023).
7. Как применяется ИИ в образовании сегодня // EduTech. СберУниверситет. 2022. № 4 (49). С. 35-47. URL: https://sberuniversity.ru/upload/iblock/09f/85v0n3to7fvy3awqz3p1lboeq0 sk464r/EduTech_49_web.pdf (дата обращения: 12.02.2023).
8. Бурулева Т. Искусственный интеллект в образовании: изучаем реальную практику. URL: https://skillbox.ru/media/education/iskusstvennyy-intellekt-v-obrazovanii-izuchaem-realnuyu-praktiku/ (дата обращения: 12.02.2023).
References
1. Dorozhnaya karta razvitiya "skvoznoy" tsifrovoy tekhnologii "Neyrotekhnologii i iskusstvennyy intellect". Available at: https://digital.gov.ru/uploaded/files/07102019ii.pdf (accessed: 12.02.2023).
2. Gafarov F. M., Galimyanov A. F. Iskusstvennye neyronnye seti i prilozheniya: ucheb. posobie. Kazan: Izd-vo Kazan. un-ta, 2018. 121 p.
3. Ermakov D. S. et al. Personalizirovannaya model obrazovaniya s ispolzovaniem tsifrovoy platformy: metod. posobie. Ed. by E. I. Kazakova. Moscow, 2020. Available at: https:// vbudushee.ru/upload/lib/%D0%9F%D0%9C%D0%9E.pdf (accessed: 08.12.2022).
4. Minyazova E. R. "Bolshie dannye" i personalizirovannoe obuchenie Vysshee obrazovanie segodnya. 2022, No. 5-6, pp. 41-45. DOI: 10.18137/RNU.HET. 22.05-06.P.041. EDN CPLGXK.
5. Duggan S. Iskusstvennyy intellekt v obrazovanii: Izmenenie tempov obucheniya. Analiticheskaya zapiska IITO YuNESKO. Ed. by S. Yu. Knyazeva; transl. from English A. V. Parshakova. Moscow: In-t YuNESKO po informatsionnym tekhnologiyam v obrazovanii, 2020. Available at: https://iite.unesco.org/wp-content/uploads/2020/12/ Steven_Duggan_AI-in-Education_2020_RUS.pdf (accessed: 12.02.2023). (In Russian)
6. Pasport federalnogo proekta "Iskusstvennyy intellect" natsionalnoy programmy "Tsifrovaya ekonomika Rossiyskoy Federatsii". Available at: https://sudact.ru/law/pasport-federalnogo-proekta-iskusstvennyi-intellekt-natsionalnoi-programmy/ (accessed: 12.02.2023).
7. Kak primenyaetsya II v obrazovanii segodnya? EduTech. SberUniversitet. 2022, No. 4 (49), pp. 35-47. Available at: https://sberuniversity.ru/upload/iblock/09f/85v0n3to7fvy3awqz3p1 lboeq0sk464r/EduTech_49_web.pdf (accessed: 12.02.2023).
8. Buruleva T. Iskusstvennyy intellekt v obrazovanii: izuchaem realnuyu praktiku. Available at: https://skillbox.ru/media/education/iskusstvennyy-intellekt-v-obrazovanii-izuchaem-realnuyu-praktiku/ (accessed: 12.02.2023).
Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2023, № 6
Статья поступила в редакцию 15.05.2023 The article was received on 15.05.2023
