CC BY
0УДК 372.881.1:004.8
ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ В ВУЗЕ
КАРКИМБАЕВА ЖАННУР СЕРИКОВНА
магистр педагогики и психологии Таразского регионального университета им. М.Х Дулати, Тараз, Казахстан
Аннотация: Статья рассматривает актуальную на сегодняшний день проблему использования искусственного интеллекта в образовательном пространстве и представляет собой исследование приложений для обучения иностранному языку. Показана значимость искусственного интеллекта в развитии мультимедиа, а также образовательных онлайн-курсов, базирующихся и развивающихся на основе включения в их разработку технологий искусственного интеллекта. Сегодня сложилась ситуация, когда эти технологии могут привнести существенную пользу в образовательный процесс, позволяя обучающимся концентрировать свои усилия на творческих направлениях работы, раскрывая свои внутренние таланты и потенциал. Работа отражает аспекты, посвященные тому, как искусственный интеллект может усовершенствовать процессы преподавания и обучения, расширить возможности преподавателей и повысить успеваемость учащихся, не забывая при этом о потенциальных проблемах. Статья дает представление об успешном внедрении искусственного интеллекта и показывает возможности, как ориентироваться в образовательном пространстве, основанного на искусственном интеллекте.
Ключевые слова: искусственный интеллект, информационные технологии, нейросеть, образовательные онлайн-ресурсы, сфера высшего образования, обучение иностранным языкам, чат-боты.
Стремительное развитие информационных технологий обусловливает их проникновение во все сферы жизни человека. В современном обществе наблюдается активная интеграция в повседневную реальность систем, имитирующих человеческое поведение. История подобного феномена берет начало с середины прошлого столетия, однако именно за последнее десятилетие цифровизация мира обрела огромные масштабы вследствие повсеместного доступа к сети Интернет и использования нейросетей [1, 171].
На базе нейросетей создаются системы искусственного интеллекта, которые способны анализировать информацию из большого объема данных, автоматизировать некоторые процессы и решать задачи, требующие сложных вычислений. Тесное взаимодействие человека с системами искусственного интеллекта прямым образом сказывается на трансформации жизни социума, затрагивая также и образовательный процесс.
В настоящее время искусственный интеллект (англ. Artificial Intelligence) прочно закрепился во многих сферах жизни общества. Технологии искусственного интеллекта (ИИ) успешно применяются в экономике, финансах, маркетинге, медицине, промышленности и образовании. Повсеместное внедрение цифровых технологий затрагивает все сферы деятельности человека, включая систему образования. Вопросам использования дистанционных технологий, цифровых инструментов и сервисов в образовательном процессе уделяется все больше внимания во всем мире. Изучению отдельных аспектов цифровизации образования, проблемам, с которыми приходится сталкиваться преподавателям и обучающимся в процессе применения компьютерных технологий, посвящен ряд отечественных [2, 3] и зарубежных исследований [2, 11].
Тема внедрения искусственного интеллекта в образование стала предметом исследований и обсуждений ещё на ранних этапах развития ИИ-технологий. Первые шаги в
применении искусственного интеллекта в образовании были сделаны еще в середине прошлого века.
Автором термина «искусственный интеллект» является Джон Маккарти, который впервые употребил его в 1956 году. Маккарти приводил следующее определение: «Это наука и технология создания интеллектуальных машин, в особенности - интеллектуальных компьютерных программ». Он уточнял, что «искусственный интеллект связан с задачей использования компьютеров для понимания работы человеческого интеллекта, но не ограничивается использованием методов, наблюдаемых в биологии» [3].
Исследования по разработке технологий искусственного интеллекта начались еще в 1960-х годах в МГУ и Академии наук [4]. Уже тогда ученые понимали потенциальные возможности использования компьютеров и программ для обучения. Но первые эксперименты показали, что разработка компьютерных программ для образовательных целей достаточно сложна и требует огромных затрат времени и ресурсов.
Согласно толковому словарю по искусственному интеллекту, «искусственный интеллект» представляет собой «научное направление, в рамках которого ставятся и решаются задачи аппаратного или программного моделирования тех видов человеческой деятельности, которые традиционно считаются интеллектуальными» [5].
Согласно определению И.И. Глушкова, искусственный интеллект - это «искусственная система, имитирующая решение человеком сложных задач в процессе деятельности» [6].
На сегодняшний день искусственный интеллект - это активно развивающаяся научно-исследовательская область деятельности человека с открытиями и разработками, прежде всего, в науке, кибернетике и робототехнике.
Повсеместное внедрение цифровых технологий затрагивает все сферы деятельности человека, включая систему образования. Вопросам использования дистанционных технологий, цифровых инструментов и сервисов в образовательном процессе уделяется все больше внимания во всем мире.
В настоящее время существует большое разнообразие технологических ресурсов и образовательных цифровых инструментов, применимых ко всем формам обучения, включая дистанционное. Однако мало внедрить ту или иную технологию, необходимо обеспечить ее пролонгированный эффект. В этом вопросе искусственный интеллект обладает большим потенциалом, так как открывает новые возможности для преподавания и обучения, а также имеет потенциал фундаментального изменения в управлении образовательных организаций.
Искусственный интеллект - это «междисциплинарное направление, создающее объекты, которые решают различные задачи так, как это делает человек. ИИ использует математику, логику, психологию, биологию, философию, науки о языке, электронику и пр.» [7, 95].
Искусственный интеллект представляет собой программные средства, которые осуществляют интеллектуальную деятельность, близкую к человеческой.
«Искусственный интеллект - это «мир мыслей», воплощенных в техническое устройство. Не будет преувеличением сказать: в середине XX века произошло необычайно важное для истории цивилизации событие — «мир мыслей» и мир технических устройств соединились, впервые мысль, оторвавшись от человеческого тела, начала действовать самостоятельно» [8, 46].
Современное образование характеризуется широким применением технологий в преподавании, что создало благотворную среду для внедрения технологий искусственного интеллекта. Искусственный интеллект - это широкая область компьютерных наук, занимающаяся созданием умных машин, способных выполнять задачи, для которых обычно требуется человеческий интеллект [9].
Технологии искусственного интеллекта могут быть интегрированы в различные учебные среды для развития предметных знаний и навыков на различных уровнях образования.
Цифровизация образования уже не воспринимается как нечто инновационное, т. к. цифровые инструменты находят широкое применение даже в традиционных формах обучения.
В последнее же время все больше говорят о технологиях искусственного интеллекта, т. е. системах, способных самообучаться и воспроизводить отдельные интеллектуальные действия человека. Справедливо отметить и возможности применения искусственного интеллекта в процессе обучения иностранному языку.
Внедрение искусственного интеллекта в учебный процесс является неизбежным следствием цифровизации образования. В научной и методической литературе говорится о том, что в результате такой цифровизации трансформируются многие профессии, в том числе и профессия преподавателя иностранного языка. В качестве направлений такой трансформации называются «развитие онлайн-образовательных платформ, замена виртуальной реальностью и искусственным интеллектом "живых" специалистов» [10, 22].
Одной из задач университетского образования является развитие творческих инициатив и неординарного мышления, чему могут способствовать технологии искусственного интеллекта, призванные расширять возможности человека, повышать эффективность обучения, преподавания и научных исследований [11].
Рассматривая искусственный интеллект как образовательную технологию, следует отметить ее характерные черты такие как: способность к самообучению, способность принимать решения и выполнять определенную совокупность действий, свойственных человеческой природе; а также - функционирование в качестве вспомогательного информационного, познавательного и образовательного ресурса, который стимулирует развитие знаний, умений и навыков, а также способствует формированию языкового опыта с целью его дальнейшего использования в языковой практике [1].
Одной из основных целей интерактивных образовательных ресурсов является развитие личности учащегося, удовлетворение его разнообразных образовательных потребностей. Виртуальная образовательная среда включает определенные цифровые и информационно-коммуникативные технологии, которые создают условия, необходимые для самостоятельной работы учащихся с информационными источниками, что, в свою очередь, помогает им в самоопределении и самореализации.
Интеллектуальные экспертные системы, состоящие из базы знаний, механизма логического вывода и подсистемы объяснений, объединяют сведения об определенной узкой предметной области знаний, способны предлагать и объяснять учащемуся разумные решения.
Цифровые технологии полностью меняют устоявшуюся модель образования. В отличие от занятий, проводимых в традиционной форме, процесс обучения с использованием цифровых инструментов становится более интересным и продуктивным. В рамках данной работы обратимся к рассмотрению возможностей применения технологий искусственного интеллекта при изучении иностранного языка в вузе.
В последние годы с развитием цифровых технологий и появлением глубокого обучения искусственного интеллекта в образовании стало все более доступным и эффективным [12; 4].
Под искусственным интеллектом в методике обучения иностранным языкам П. В. Сысоев предлагает понимать «ряд современных технологий, позволяющих компьютеру на основе сбора и анализа больших объемов данных и алгоритмов; выстраивания паттернов речевого поведения разрабатывать и реализовывать методики обучения языку по индивидуальной траектории, имитировать иноязычную речемыслительную деятельность человека для решения коммуникативных задач, осуществлять автоматизированный контроль иноязычных умений и навыков обучающихся, предоставлять им обратную связь и осуществлять аналитическую работу» [13,7].
Одной из основных целей интерактивных образовательных ресурсов является развитие личности учащегося, удовлетворение его разнообразных образовательных потребностей. Виртуальная образовательная среда включает определенные цифровые и информационно-коммуникативные технологии, которые создают условия, необходимые для самостоятельной работы учащихся с информационными источниками, что, в свою очередь, помогает им в самоопределении и самореализации.
Интеллектуальные экспертные системы, состоящие из базы знаний, механизма логического вывода и подсистемы объяснений, объединяют сведения об определенной узкой предметной области знаний, способны предлагать и объяснять учащемуся разумные решения.
В системе высшего образования группы по изучению иностранного языка нередко насчитывают более 20 студентов, и преподавателю практически невозможно одновременно найти верный подход ко всем. Но благодаря использованию искусственного интеллекта для изучения неродного языка можно акцентировать внимание на образовательных потребностях каждого отдельного обучающегося.
Применяя технологические решения на основе искусственного интеллекта, интегрированные в учебный процесс, преподаватели могут собирать массу данных об обучающихся, их интересах, способностях и так далее. При анализе эти данные могут проложить путь к персонализированному обучению.
Платформы для изучения языков на основе искусственного интеллекта позволяют студентам работать в своем собственном темпе, повторяя темы и акцентируя внимание на том, с чем у них возникают проблемы.
Можно выделить следующие формы искусственного интеллекта, которые наиболее часто применяются в процессе обучения иностранному языку:
- нейронный машинный перевод (neural machine translation);
- умные системы сопровождения (intelligent tutoring systems);
- смарт боты (smart bots)/чат боты (AI chatting robots);
- умная виртуальная среда (intelligent virtual reality);
- эмоциональный искусственный интеллект (affective computing);
- автоматические системы оценивания (automatic evaluation systems);
Технологии искусственного интеллекта помогают совершенствовать интерактивные форматы обучения, адаптировать учебные задания под разные уровни знаний учащихся, распознавать речь учащихся, выявлять ошибки, применять игровые технологии (геймификация образования) и многое другое.
Среди бесспорных преимуществ использования технологий искусственного интеллекта можно отметить также возможность мгновенной обратной связи благодаря автоматическому оцениванию результатов выполнения заданий. У преподавателей появляется возможность проявить свои способности по обработке и анализу данных. Так как технологии искусственного интеллекта могут обеспечить выполнение рутинных обязанностей преподавателя, у него появляется время на координацию процесса обучения, поддержку учащихся.
Авторы книги «Искусственный интеллект в образовании» утверждают, что к 2030 году искусственный интеллект научится помогать преподавателям, сотрудничать с ними и выступать в качестве посредника между ними и обучающимися [10,14]. Уже сейчас многие платформы (Edvibe, Miro, Notion, Trello, Canva и т.д.), которые преподаватели иностранного языка задействуют в учебном процессе, устанавливают помощников искусственного интеллекта, которые в один клик способны генерировать необходимые педагогам тексты и задания к ним, изображения, диаграммы, карточки и другие дидактические материалы.
Курсы иностранного языка внедряют чат-боты, отвечающие на вопросы участников курса, тем самым снижая временные затраты преподавателей на рутинные действия. Чат GPT способен проверить письменную работу, указать на ошибки и продемонстрировать способы их исправления.
Таким образом, у педагогов появляется возможность обращаться к алгоритмам, с помощью которых работает искусственный интеллект, и делать свою работу еще лучше. В этом отношении в литературе говорится о концепции «расширенного интеллекта» или «тандеме человека и компьютера», который позволяет компенсировать ошибки каждого и повышает эффективность учебного процесса [10, 32].
Внедрение искусственного интеллекта в сферу образования имеет большое количество преимуществ, среди которых, прежде всего можно выделить индивидуализацию образования. Современные технологии, основанные на искусственном интеллекте, способны адаптировать образовательный процесс под потребности каждого ученика, учитывая темпы усвоения материала, степень понимания и уровень знаний.
Важно отметить, что искусственный интеллект способен анализировать большие объёмы данных, что позволяет выявлять тенденции и паттерны в обучении, определять эффективные методы преподавания и даже предсказывать потенциальные трудности, с которыми учащиеся могут столкнуться. Так, различные технологии искусственного интеллекта вполне могут использоваться студентами, изучающие иностранный язык самостоятельно.
В то же время их применение возможно и в рамках традиционной системы образования под руководством преподавателя. В этом случае для преподавателя вышеперечисленные способы применения искусственного интеллекта будут являться средством организации самостоятельной работы.
Кроме того, искусственный интеллект может помочь преподавателям в подготовке к занятиям (геймификация классических упражнений, визуализация учебных материалов, «погружение» в изучаемую тему посредством технологий виртуальной реальности), а также в осуществлении контроля за успеваемостью и выполнением заданий благодаря средствам автоматизированного контроля.
Способность взаимодействовать с искусственным интеллектом и использовать его в целях обучения иностранному языку является составляющей цифровой компетентности преподавателя иностранного языка, под которой понимается уровень владения цифровыми компетенциями (знаниями, умениями, навыками, готовностью к ведению образовательного процесса в цифровой среде) [3].
Преподаватель иностранного языка должен уметь применять цифровые инструменты, программы, онлайн-ресурсы для обучения иностранному языку, и уметь создавать свои собственные цифровые учебные материалы, а также организовывать процесс обучения в цифровой среде и управлять им.
Педагог, не обладающий высоким уровнем цифровой компетентности, не сможет использовать и технологии искусственного интеллекта в учебном процессе в полном объеме.
Большим преимуществом для многих преподавателей является возможность с помощью искусственного интеллекта создавать собственные образовательные решения, позволяющие не только сделать процесс изучения новых материалов интерактивным, но и сэкономить значительную часть времени.
Использование искусственного интеллекта в качестве инструмента изучения иностранного языка может способствовать решению различных учебных и исследовательских задач. Сюда можно отнести корпусы текстов и инструменты их анализа, онлайн-переводчики и др.
Методология обучения иностранным языкам с помощью технологий искусственного интеллекта предполагает учет совокупности методов и подходов:
- метод непрерывного обучения (англ. lifelong-learning) предполагает непрерывность и многообразие обучения с использованием технологий искусственного интеллекта;
- подход студентоориентированного обучения (англ. student-centered) нацелен на учет личностных характеристик, способностей, интересов, потребностей каждого отдельного учащегося, а также на использование тьюторской поддержки в процессе обучения иностранному языку и культуре изучаемого языка, при этом студент может изучать языковой материал в комфортном для себя темпе;
- подход открытого обучения (англ. open education) подразумевает доступность цифровых технологий и ресурсов в процессе самостоятельного обучения, а также возможности виртуальной академической мобильности обучающихся;
- метод «обучения на рабочем месте» (work-based learning) реализуется совместно предприятиями и университетами с целью создания разнообразных возможностей обучения на рабочем месте посредством интеграции образовательных ресурсов и технологий искусственного интеллекта для формирования языковых, культурных компетенций и т.д. [14, 493-494].
Существует ряд цифровых решений на базе ИИ-технологий, готовых помочь в процессе обучения иностранному языку. Например, системы искусственного интеллекта могут проводить диагностику знаний и навыков учащихся и на основе этой информации предлагать оптимальные задания и упражнения. Это помогает каждому ученику развиваться в соответствии с его уровнем и возможностями, избегая скуки или перегрузки информацией.
Можно выделить некоторые из наиболее популярных технологий искусственного интеллекта, применяемые в процессе обучения иностранным языкам. Это, например, использование языковых ботов или чат-ботов (A.L.I.C.E., Cleverbot, Elbot, Splotchy и др.), которые предполагают использование интеллектуальных помощников, способных генерировать реакции на запросы собеседника, оценить языковые навыки и даже дать совет по их улучшению.
Одним из инструментов изучения иностранного языка является машинный перевод. Интеллектуальные системы способствуют совершенствованию языковых программ (например, режим устного перевода (Interpreter Mode) в приложении Google Assistant). Мгновенные переводчики значительно облегчают процесс общения, однако, необходимо заметить, они пока не способны решать коммуникационные задачи так, как это делает человек.
В реалиях современного мира любой учитель, независимо от преподаваемой им дисциплины, может встретить различные вызовы нового времени, среди многочисленных вызовов можно выделить следующие:
- развитие интереса у студентов к преподаваемому предмету (теме);
- применение современных образовательных технологий в процессе обучения;
- экономия личного времени учителя.
Для обучения иностранным языкам преподаватели могут использовать новые сетевые инструменты на основе искусственного интеллекта (например, Jasper.ai и Twee.com). Данные системы способны решать разнообразные методические задачи, такие как адаптация текстов по стилю, уровню сложности и оригинальности, проверка эссе, формулировка вопросов и тем, создание разнообразных упражнений и заданий и т.д.
Среди перспективных направлений применения технологий искусственного интеллекта можно отметить, например, следующие:
- компьютерная лексикография (составление smart-словарей, адаптация достижений технологии распознавания естественного языка, составление электронных версий книжных словарей);
- моделирование лингвистических явлений на уровне дискурса;
- анализ больших данных (Big Data);
- составление адаптированных аутентичных текстов для формирования лексико-грамматической компетенции учащихся;
- совершенствование технологий распознавания естественного языка, создание и применение интеллектуального капитала (менеджмент знаний) и др. [15, 233].
Следует отметить, что мотивация к изучению иностранных языков и эмоции студентов тесно связаны друг с другом.
Эмоциональный искусственный интеллект - это искусственный интеллект, который откликается на аффективные аспекты, буквально возникает из человеческих эмоций или влияет на них.
Эмоциональный искусственный интеллект способен распознавать эмоции с помощью данных физиологии, «считывая» выражение лица, интонации либо анализируя текстовую информацию [1].
Таким образом, технологии искусственного интеллекта имеют большой потенциал в обучении иностранному языку в высшей образовательной среде. Подводя итоги, необходимо также упомянуть, что на сегодняшний день все чаще звучат опасения, что в будущем искусственный интеллект сможет вытеснить преподавателя из образовательного процесса. Однако не следует забывать, что, несмотря на множество функций, которые искусственный интеллект способен выполнять, он все еще не может сравниться с человеческим разумом. Грамотное же использование человеком технологий искусственного интеллекта открывает множество возможностей.
1. Павлова О.В. Эффективное использование технологий искусственного интеллекта в процессе обучения иностранному языку./О.В.Павлова.// Молодой ученый. - 2G23. - №51 (498). - с. 170-172. - URL: https://moluch.ru/archive/498/1G9528/
2. Жукова Н.Н., Булах К.В., Чумак Т.Г. Актуальные проблемы и перспективы цифровой трансформации отечественной системы профессионального образования // Вестник АГУ. Серия 3: Педагогика и психология. - 2G2G. - № 3 (263). - С. 62-7G.
3. Islam S., Jahan N. Digitalization and Education System: A Survey // International Journal of Computer Science and Information Security (IJCSIS). - 2G18. - Vol. 1б. - № 1. - p. 7G-73.
4. McCarthy J. What is Artificial Intelligence? // John McCarthy's Home Page. 12.11.2GG7. URL : http://www-formal. stanford.edu/jmc/whati sai/whati sai. html
5. Ильенков Э.В. Об идолах и идеалах. Собрание сочинений. Москва: Канон плюс, 2020; Т.3
6. Аверкин А.Н., Гаазе - Рапопорт М.Г., Поспелов Д.А. Толковый словарь по искусственному интеллекту. URL: http://www.raai.org/library/tolk/aivoc.html#L2G8
7. Глушков И. И. Словарь по кибернетике. М.: Наука, 1979. с. 579.
8. Толстель О.В. Некоторые применения технологий искусственного интеллекта//Вестник Калининградского государственного университета, серия «Информатика и телекоммуникации». 2005. Вып. 1/2. с. 95 -1G5.
9. Сергеев В.М., Бирюков Н.И. Искусственный интеллект - это еще и экспериментальная философия // Знание - сила. 1989. № 6. с. 46 - 53.
1G. Chen L., Chen P., Lin Z. Artificial Intelligence in Education: A Review // Ieee Access. - 2G2G. Т. 8. - pp. 752б4-75278.
11. Ковальчук С.В., Тараненко И.А., Устинова М.Б. Применение искусственного интеллекта для обучения иностранному языку в вузе // Современные проблемы науки и образования. 2G23. - № 6; URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=33GGG
12. Шефиева Э.Ш., Исаева Т.Е. Использование искусственного интеллекта в образовательном процессе высших учебных заведений (на примере обучения иностранным языкам)// Общество: социология, психология, педагогика. 2020. № 10 (78). Краснодар: Издательский дом «ХОРС», с. 84-89.
13. Девятков В.В. Системы искусственного интеллекта. Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.
14. Сысоев П.В. Технологии искусственного интеллекта в обучении иностранному языку / П. В. Сысоев // Иностранный язык в школе. - 2G23. - № 3. - с. 6 -1б.
15. Костюкович Е.Ю. Применение искусственного интеллекта в обучении английскому языку в вузе // Современное педагогическое образование: сб. статей. №1, 2023. Москва: ООО «Русайнс». с. 492-495.
16. Котенко В.В., Луценко Н.О. Перспективы применения технологий искусственного интеллекта на начальном этапе изучения иностранного языка в неязыковом вузе // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. 2020. №4 (182). Санкт-Петербург: Национальный государственный университет им. П.Ф. Лесгафта. с. 231-235.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
17. Агальцова Д.В., Валькова Ю.Е. Технологии искусственного интеллекта для преподавателя вуза // Мир науки, культуры, образования. 2023. №2 (99). С. 5-7.
18. Осипов Г.С. Искусственный интеллект: состояние исследований и взгляд в будущее// Российская ассоциация искусственного интеллекта. URL:
19. http://www.raai.org/about/persons/osipov/pages/ai/ai.html
20. Carl B.F., Michael A.O. The future of employment: How susceptible are jobs to computerization? //Technological Forecasting and Social Change. 2017. Vol. 114. P. 254-280.
21. McCarthy J. What is Artificial Intelligence?//John McCarthy's Home Page.12.11.2007. URL: http://www-formal.stanford.edu/_i mc/whati sai/whati sai.html
21. Schroer A. Artificial Intelligence//Built In. 27.07.23.URL: https://builtin.com/artificial-intelligence
