CC BY
6
Ад UNIVERSUM:
№ 5 (122)_& ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_май. 2024 г.
ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ
DOI - 10.32743/UniTech.2024.122.5.17650
ПРОРЫВЫ В ОНЛАЙН-ПРОКТОРИНГЕ: РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМ НА БАЗЕ ИИ
Абакумов Артур Артурович
зам. директора, руководитель отдела разработки ИИ решений "Институт цифровых технологий и профессионального развития ", руководитель лаборатории "Беспилотных летательных аппаратов
и прикладного машинного обучения " в НАО "Казахский национальный исследовательский технический университет
имени К.И. Сатпаева", Республика Казахстан, г. Алматы E-mail: [email protected]
BREAKTHROUGHS IN ONLINE PROCTORING: DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF AI-BASED SYSTEMS
Artur Abakumov
Deputy Director, Head of the AI Solutions Development Department, Institute of Digital Technologies and Professional Development "Head of the laboratory "Unmanned aerial vehicles and applied machine learning"
at the NJSC "Satbayev University", Kazakhstan, Almaty
АННОТАЦИЯ
В данной работе исследуются ключевые аспекты разработки и внедрения систем онлайн-прокторинга на базе искусственного интеллекта (ИИ). Современные технологии ИИ и машинного обучения обеспечивают автоматизацию процессов идентификации личности, анализа поведения студентов и обнаружения подозрительной активности, что значительно повышает эффективность и надежность экзаменационных процессов. Онлайн-прокторинг позволяет интегрироваться с другими образовательными системами, такими как системы управления обучением (LMS), облегчая проведение экзаменов. Однако, несмотря на технологические достижения, системы сталкиваются с проблемами, связанными с конфиденциальностью, точностью и дискриминацией студентов с особыми потребностями. Работа подчеркивает необходимость дальнейших исследований для улучшения этих систем, чтобы они стали более доступными и справедливыми для всех учащихся.
ABSTRACT
This paper examines the key aspects of the development and implementation of online proctoring systems based on artificial intelligence (AI). Modern AI and machine learning technologies automate the processes of identification, analysis of student behavior and detection of suspicious activity, which significantly increases the efficiency and reliability of examination processes. Online proctoring allows integration with other educational systems such as Learning Management Systems (LMS), making it easier to conduct exams. However, despite technological advances, the systems face challenges related to confidentiality, accuracy, and discrimination against students with special needs. The work highlights the need for further research to improve these systems so that they become more accessible and fair to all students.
Ключевые слова: системы на базе ИИ, искусственный интеллект, цифровизация, современные технологии, онлайн-прокторинг.
Keywords: AI-based systems, artificial intelligence, digitalization, modern technologies, online proctoring.
Введение
Онлайн-прокторинг - это процесс наблюдения за студентами во время онлайн-экзаменов с использованием технологий, таких как веб-камеры и микрофоны. С развитием технологий искусственного
интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО), системы онлайн-прокторинга становятся все более продвинутыми и эффективными. Для наглядности достижения в данной области представлены в таблице 1.
Библиографическое описание: Абакумов А.А. ПРОРЫВЫ В ОНЛАЙН-ПРОКТОРИНГЕ: РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМ НА БАЗЕ ИИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 5(122). URL:
https://7universum. com/ru/tech/archive/item/17650
Таблица 1.
Достижения связанные с использованием ИИ
Достижение Описание
Автоматическое распознавание лиц Системы ИИ могут использоваться для автоматического распознавания лиц студентов, что помогает подтвердить их личность перед началом экзамена, а также постоянно во время проведения экзамена для исключения подмены экзаменуемого другим лицом.
Обнаружение необычного поведения Алгоритмы ИИ могут анализировать видео и аудио в реальном времени, чтобы обнаружить необычное поведение, такое как отсутствие перед камерой, разговоры или попытки обмана.
Анализ поведения студента Системы ИИ могут анализировать поведение студента во время экзамена, чтобы определить, соответствует ли оно обычному поведению. Это может включать в себя анализ движений глаз, выражения лица и других физических признаков.
Автоматическая проверка ответов Некоторые системы ИИ могут автоматически проверять ответы студентов, что ускоряет процесс оценки и уменьшает вероятность ошибок.
Интеграция с другими системами Системы онлайн-прокторинга могут быть интегрированы с другими системами, такими как системы управления обучением (LMS), что обеспечивает более гладкий и эффективный процесс проведения экзаменов.
При этом система контроля существенно экономит время и финансовые ресурсы. Экзамен с прокторингом — это единственная альтернатива очного экзамена, которая сохраняет прозрачность и качество самой процедуры.
Материалы и методы
В России концепция онлайн-прокторинга остаётся относительно малоизученной и не все обладают чётким представлением о её функционале и методах реализации. Традиционно, прокторинг определяется как процесс дистанционного мониторинга проведения онлайн-экзаменов и подтверждения идентичности кандидатов, целью которого является усиление доверия к полученным результатам за счёт присутствия удалённого наблюдателя — проктора.
В современном образовательном ландшафте существует два основных метода прокторинга: традиционный, осуществляемый человеком, и онлайн-прокторинг, базирующийся на технологиях искусственного интеллекта. Эти подходы различаются по множеству параметров, среди которых масштабируемость, экономическая эффективность и способность к мониторингу в реальном времени.
Масштабируемость: Искусственный интеллект значительно превосходит человеческие ресурсы в возможности масштабирования. Технологии ИИ способны одновременно контролировать множество экзаменов, что делает их незаменимыми для образовательных учреждений с большим количеством студентов. В то время как человеческий прокторинг ограничен в количестве экзаменов, которые один проктор может эффективно наблюдать одновременно, что ставит под угрозу его масштабируемость, особенно в пиковые периоды.
Экономичность: С точки зрения затрат, системы прокторинга на основе ИИ являются более экономичным выбором в долгосрочной перспективе. После начальных инвестиций в разработку и внедрение,
искусственный интеллект не требует регулярных затрат на зарплаты или льготы для прокторов, что значительно снижает операционные расходы. В контрасте, традиционный прокторинг требует постоянного найма и обучения нового персонала, что может быть особенно дорогостоящим.
Обнаружение в реальном времени: Системы на базе ИИ обладают способностью к моментальному обнаружению и реагированию на подозрительные действия во время тестирования. Это позволяет автоматически генерировать оповещения при обнаружении мошенничества или других нарушений. В отличие от этого, человеческие прокторы могут испытывать трудности с мониторингом всех студентов одновременно, что может влиять на своевременность и эффективность реагирования.
Анализ данных: Искусственный интеллект также превосходит в анализе больших объемов данных, что позволяет выявлять закономерности и тенденции поведения, указывающие на возможное мошенничество. Этот аналитический подход способствует повышению общей надежности и эффективности систем прокторинга. С другой стороны, человеческие прокторы могут распознавать подозрительное поведение на основе личного опыта, но им часто не хватает инструментов для масштабного анализа данных.
Оба подхода эффективны, но имеют недостатки, такие как масштабируемость, задержки в оценке и высокая стоимость работы проктора. Автоматизация этих процессов способна уменьшить расходы и ускорить обработку результатов, помогая прокторам идентифицировать наиболее подозрительные моменты, требующие внимания, что сокращает необходимость в большом числе наблюдателей.
Техническая сложность системы прокторинга обуславливает её отсутствие в большинстве платформ онлайн-обучения, но разработанные системы прок-торинга, интегрированные с такими платформами, добавляют необходимый функционал. Разработанный
сценарий позволяет студентам проходить экзамен без прямого участия проктора, но с возможностью его пассивного наблюдения и вмешательства. Этот процесс изначально требовал выполнения множества
этапов, но с течением времени и благодаря автоматизации он стал значительно проще и удобнее для студентов.
Рисунок 1. Встраивание функций прокторинга в сценарий прохождения экзамена системы онлайн-обучения (LMS) [1]
Использование специализированного программного обеспечения способствует предотвращению мошенничества и нечестных методов при сдаче экзаменов и зачетов. Тем не менее, несмотря на ряд преимуществ, существующие системы контроля остаются недостаточно совершенными и требуют дальнейших усовершенствований, как отмечают студенты, преподаватели и разработчики.
Важность внедрения систем онлайн-прокторинга обусловлена стремлением решить проблемы дистанционного образования. Системы прокторинга позволяют:
• Идентифицировать личности студентов, предотвращая попытки мошенничества путем привлечения третьих лиц для сдачи тестов.
• Осуществлять тщательный контроль за процессом экзаменов, записывая подозрительные действия и позволяя администраторам принимать необходимые меры.
• Оценивать достоверность результатов экзаменов для гарантии их надежности [2].
1. Принцип работы
Алгоритмы искусственного интеллекта обучены распознавать конкретные признаки обмана, такие как отсутствие лица в поле зрения камеры, наличие дополнительных голосов или признаков других устройств, таких как телефоны (системы оценки). Эти системы могут работать в различных конфигурациях, от непрерывной записи видео и аудио до периодического создания моментальных снимков, в зависимости от требований безопасности экзамена (системы оценки).
Выбор правильного решения для прокторинга с использованием искусственного интеллекта требует тщательного рассмотрения нескольких факторов, включая тип проводимых оценок, сложность экзаменов, технические требования к системе прокторинга и бюджетные ограничения (для людей высокой квалификации). Также важно учитывать влияние этих систем на частную жизнь и справедливость учащихся, особенно учитывая опасения по поводу предвзятости и потенциального несправедливого отношения к различным группам учащихся (Emerald Insight).
Чтобы эффективно внедрять системы прокторинга с использованием искусственного интеллекта, учреждения должны взаимодействовать с регулирующими органами и защитниками конфиденциальности для обеспечения соблюдения этических норм. Они также должны четко информировать кандидатов о процессе прокторинга, заблаговременном тестировании технологии и удовлетворении разнообразных потребностей кандидатов (HiPeople).
2. Ограничения онлайн-прокторинга
Ограничения и последствия онлайн-прокторинга проявляются в необходимости адаптации экзаменационных процедур и усложнении их технической структуры. Практика онлайн-контроля часто ведет к упрощению экзаменационных заданий из-за уменьшения времени на размышление и введения дополнительных ограничений. Кроме того, не все экзамены могут быть адекватно переведены в дистанционный формат.
Согласно результатам апрельского опроса некоммерческой организации Educause, ключевые
трудности, с которыми сталкиваются образовательные учреждения при внедрении систем прокторинга, включают высокие затраты на осуществление онлайн-контроля (58% респондентов указали на это) и сложности с обеспечением конфиденциальности данных студентов (51% отметили эту проблему) [3].
3. Пример компаний
ProctorEdu является лидером в области инновационных прокторинговых технологий, предлагая продвинутое программное решение, разработанное для поддержки организаций, работающих в сферах образования и бизнеса. Это программное обеспечение облегчает проведение тестирований с высоким уровнем ответственности, обеспечивая строгий контроль и верификацию данных в реальном времени.
Среди ключевых характеристик программного обеспечения ProctorEdu - возможность проведения онлайн-мониторинга, а также запись и анализ данных во время экзаменационных сессий. Дополнительно, его функционал позволяет проводить визуальную оценку поведения кандидатов во время тестирования, что значительно повышает общую надежность процесса.
Интеграция этого программного обеспечения с различными платформами для онлайн-тестирования дает возможность проводить дистанционный контроль за процессом сдачи тестов как в автоматическом, так и в ручном режиме. Среди прочих функций стоит выделить автоматическую систему скоринга, встроенные средства коммуникации через видео и аудио каналы, мобильную версию приложения, а также поддержку одновременного мониторинга до 30 участников с использованием технологии P2P.
ProctorEdu привлекает клиентов тем, что предлагает конкурентоспособные цены, которые устанавливаются на начальном этапе и не изменяются в ходе сотрудничества, тем самым минимизируя неожиданные финансовые затраты для заказчика. Сотрудничество с ProctorEdu уже позволило организовать более 2 миллионов часов прокторинга, в ходе которых было задействовано до 5000 участников одновременно, что доказывает высокий уровень профессионализма и эффективность предложенных решений [4].
Таблица 2.
Сравнительная таблица иных программ для прокторинга
Программное обеспечение Подходит для начинающих Борьба с использованием искусственного интеллекта Рейтинг Стоимость
OnlineExamMaker Да Подтверждение Face ID, мониторинг веб-камеры с помощью искусственного интеллекта, блокировка браузера G2, 4.5/5 17 долларов США в месяц
SmarterProctoring Да Распознавание лиц, прокторинг в реальном времени, запись прокторинга G2, 4.5/5 25 долларов США в месяц
TestInvite Нет Автоматическое прокторинг веб-камеры, код доступа G2, 4.7/5 37,5 долларов США в месяц
ThinkExam Да Мониторинг в режиме реального времени, распознавание лиц с помощью искусственного интеллекта, запись экрана Capterra, 4.6/5 Пользовательский
Witwiser Да Распознавание лиц на основе искусственного интеллекта, мониторинг в режиме реального времени Пользовательский
ExamOnline Да Прокторинг в режиме реального времени, безопасная блокировка браузера Capterra, 4.7/5 Индивидуальная цена
Honorlock Да Распознавание лиц, проверка студенческого билета G2, 4.4/5 30 долларов США за семестр
Synap Нет Прокторинг веб-камеры, безопасная блокировка браузера, защита IP Capterra, 4.9/5 143 доллара США в месяц [5]
Заключение
В заключение, разработка и внедрение систем онлайн-прокторинга на базе ИИ значительно трансформирует подходы к проведению экзаменов, предоставляя возможности для масштабирования и повышения точности контроля. Системы ИИ могут
адаптивно реагировать на различные экзаменационные сценарии, обеспечивая честность и прозрачность процесса. Тем не менее, важно обеспечить, чтобы технологии не только улучшали качество образовательного процесса, но и не ущемляли права и конфиденциальность студентов. Следует также акцентировать внимание на улучшении доступности
систем для лиц с особыми потребностями и разработке механизмов защиты данных. В будущем, с учетом быстрого развития технологий, можно
май, 2024 г.
ожидать, что проблемы конфиденциальности и точности будут решены, что сделает онлайн-прокторинг неотъемлемой частью современной образовательной среды.
Список литературы:
1. Опыт разработки автоматизированной системы прокторинга для подтверждения результатов онлайн-экзаменов. [Электронный ресурс] Режим доступа: https://habr.com/ru/articles/325296/ .- (дата обращения 18.04.2024).
2. Будущее онлайн-прокторинга .[Электронный ресурс] Режим доступа: https://proctoredu.ru/blog/tpost/l25c3149Ы-ЬМиБсЬее-опЫп-ргокЮп^а .- (дата обращения 18.04.2024).
3. Списать не дам: что такое онлайн-прокторинг и как он работает .[Электронный ресурс] Режим доступа: https://trends.rbc.ru/trends/education/5fa01fe49a794782c65b74f9?from=copy .- (дата обращения 18.04.2024).
4. Прокторинг: особенности и преимущества. // Молодой ученый. 2019. № 14 (252). [Электронный ресурс] Режим доступа: https://moluch.ru/archive/252/93442/ - (дата обращения 18.04.2024).
5. 8 лучших программ для прокторинга экзаменов с использованием искусственного интеллекта для удаленных оценок .[Электронный ресурс] Режим доступа: https://onlineexammaker.com/kb/ru/top-8-ai-exam-proctoring-software-for-remote-assessments-5/ .- (дата обращения 18.04.2024).
