Школы будущего. Какие технологии изменят систему образования

В ноябре этого года Microsoft выпустил обучающее приложение для изучения китайского языка. В нем ученик отвечает на короткие печатные и аудио-сообщения преподавателя-бота в чате. Однако, цифровой учитель Microsoft — это не очередной чат-бот. Заложенный в его алгоритм искусственный интеллект анализирует ответы пользователя и подбирает нужную нагрузку для его обучения. Имитировать реального собеседника цифровому учителю помогает и интерфейс приложения. Он схож с популярным в Азии мессенджером WeChat.

Рост технологий постепенно меняет систему образования — получение знаний становится проще. В США сервисы помогают ученикам школ быстрее выполнить домашние задания. Актуальность учебников и рефератов постепенно исчезает. Сегодня, каждый пользователь сети может заглянуть в википедию и получить нужную информацию из одного или тысячи источников. Проблем с недостатком информации нет. Скорее наоборот — мы наблюдаем ее переизбыток.

От чат-ботов к искусственном интеллекту

Преподаватели школ и университетов, репетиторы и удаленные учителя сегодня помогают собрать нужные знания в голове у ученика. Но и они уже пользуются электронными помощниками. Преподаватель университета Джорджии использует как помощника чат-бота отвечающего студентам в отдельном учебном канале. Профессор Ашок Гоэль загрузил в своего помощника — чат-бота Джил Уотсон, 40 000 сообщений из форумов для подбора верного и человечного ответа. Алгоритм помогает ученикам с решением не только домашних заданий, но позволяет проводить внеклассные занятия через смартфон. Сегодня боты подобные Уотсон внедряются в университетах по всему миру. Один из последних — BI Norwegian Business School в Осло.

А разработанный MIT Media Lab робот Tera находит индивидуальный подход к ученику. В Массачусетском университете студенты изучают испанский словарь через обучающую игру на планшетном компьютере вместе с роботом Tega. Обучая не как учитель, а, скорее, ученик-сверстник, он поощряет учеников, предоставляя подсказки, когда это необходимо, и даже скучает над не интересными заданиями вместе с ними.

Современные сервисы удаленного обучения также меняются внедряя новые технологии. Duolingo использует собственного бота в обучении иностранных языков. Задавая вопрос чат-боту, ученик быстро получает простой ответ. Несмотря на то, что такие решения на рынке появились совсем недавно, уже разрабатываются технологии совершеннее. Под давящим катком развития искусственного интеллекта, стандартные обучающие чат-боты также могут остаться в прошлом, как и занятия с репетитором.

Для получения знаний, людям нужно большее, чем просто бот работающий в режиме вопрос-ответ. Также как и алгоритм Microsoft, приложение для изучения иностранных языков Parla — это уже полноценный шаг к оцифровке учителя. Заложенная технология анализирует знания ученика и подстраивает под него индивидуальную программу обучения. Разработчики утверждают, что на основе ошибок и правильных ответов, отведенного времени, скорости выполнения заданий и увлечений, искусственный интеллект способен найти индивидуальный подход к обучению человека. Приложения Parla и Microsoft уже заставляют задуматься о появлении «карманных учителей» в ближайшие пять лет.

Почему машины лучше людей

По существу, страх перед машинами становится все меньше. В исследовании Bot.Me: A Revolutionary Partnership 63% опрошенных людей считают, что технологии искусственного интеллекта помогут в решении многих проблем человечества.

Нехватка квалифицированных преподавателей. В слаборазвитых странах существует проблема с недостатком достойных учителей. Из исследования PISA 2009 стало ясно, что в Бразилии одна треть из них едва прошла среднюю школу, а в Мексике 70% не прошли «Национальную проверку учителей». В таких многомиллионных странах, как Китай, Япония и Индия квалифицированных учителей также не так много. Нехватка преподавателей там — только один аспект. Традиционно в школах и университетах применяют подход, основанный на одном уровне с преподаванием. Но студенты учатся по-разному. Кто-то усваивает материал с одного урока, а кому-то нужно повторить правило несколько раз.  Между тем, учителям часто трудно идентифицировать таких учеников, и подстраивать под них программу обучения. Разработчики онлайн-платформы для обучения математике Third Space Learning запустили алгоритм, который анализирует данные взаимодействия учеников с преподавателем из миллионов уроков. Они считают, что искусственный интеллект сможет персонализировать занятия так, чтобы отстающие подтягивались за успевающими.

Доступное образование. Люди за чертой бедности не позволят себе учебу в университете или частные занятия. В 2003 году в регионах Латинской Америки насчитывалось 23 млн детей от 4 до 17 лет без образования. 30% детей дошкольного возраста (от 4 до 5 лет) не посещали школу, а для наиболее уязвимых групп населения — бедных и коренных — этот расчет превышает 40%. Дети в отдаленных районах в условиях нищеты не могут позволить себе образование начального уровня.  В Латинской Америке только 60% детей от 13 до 17 лет посещают среднюю школу, а 14% посещают начальную. По данным World Economic Forum 2008 92% латиноамериканских детей начинают начальную школу, но только 41% бразильцев и 35% мексиканцев заканчивают среднюю. Примерно 22,2 млн детей и подростков в Латинской Америке не учатся в школе.

В 2016 году ситуация не сильно изменилась. Почти 70% молодежи Латинской Америки не завершают школьного образования. 20 млн подростков 15-24 лет не работают и не учатся. Вполне возможно. что появление бесплатных стандартизированных учителей с искусственным интеллектом способно решить эту проблему. Это касается не только изучения языка, но и других наук.

Немногие способны оплатить частного репетитора. Самая высокая стоимость занятий у репетитора в Москве — в среднем от 2000 рублей за 90 минут. Для подготовки к экзаменам цена может вырасти до 4000 рублей за 90 минут. В Санкт-Петербурге академический час занятия с репетитором стоит от 1000 до 1500 рублей. Час занятий с репетитором в небольших городах варьируется от 700 до 1000 рублей. К тому же, не так просто найти хорошего учителя, а шанс потратить деньги, так и не получив нужных знаний — велик. Купив планшет за $50 и загрузив в него учителя с искусственным интеллектом, человек будущего сможет не расставаться со своим частным карманным учителем. Полагаю, получение высшего образования через 10 лет возможно перестанет быть чем-то особенным, превратится в обыденность, как умение читать.

Индивидуализация. В докладе корпорации RAND для фонда Мелинды и Билла Гейтса утверждается, что учащиеся в школах, использующие персонализированное обучение, добились большей успеваемости. Индивидуальный подход учителя к каждому ученику помогает не просто быстрее усвоить материал второму, но и даже полюбить сам процесс обучения.

Лучшие учителя, как правило, ищут подход к каждому индивидууму. Легко потерять ученика скучной лекцией. Хороший педагог не просто читает с учебников, а вдохновляет и пробуждает интерес. Как пример, герой Робина Уильямса из фильма «Общество мертвых поэтов».

Но в сегодняшней системе образования в школах и университетах, учителям не удается уделить больше времени одному ученику. В среднем, в классах учатся 30-40 человек. Если внедрять индивидуальное образование сегодня, то потребуются десятки или сотни новых учителей для одного учреждения. Также, это не дает уверенности в том, что они найдут подход к каждому ученику. Сегодняшнее использование чат-ботов и электронных помощников учителями лишь частично облегчают усвоение материала. Персонализированный учитель с искусственным интеллектом нацелен на анализ каждого, находя подход к его продуктивному обучению. Разработчики из Microsoft и Parla уже выделяют индивидуализацию, как особое преимущество в учителях с искусственным интеллектом.

Образование будущего

В опросе Bot.Me: A Revolutionary Partnership PwC о том, какие профессии будут заменены искусственным интеллектом, принимавшие участие технологические эксперты, потребители и бизнес-менеджеры поставили на первое место учителей: 58% респондентов уже не видят будущего у человека с указкой у доски в ближайшие пять лет.

Появление «электронных учителей на смартфоне» поможет решить ключевые проблемы образования. В целом, количество неграмотных людей в мире на конец 2014 года составляло более 780 млн. Обучающий искусственный интеллект может дать миру бесплатные знания без специальных учреждений. Виртуальные учителя уже входят в нашу жизнь, но пока только как дополнение реальных.

В исследовании фонда Билла и Мелинды Гейтс в 17 школах США только половина учеников используют технологии в образовательных целях. Сегодня люди еще не готовы обучаться от алгоритмов. Полагаю, поводырями в мир знаний в ближайшие 5-10 лет еще будут выступать педагоги и частные репетиторы. Однако, предпосылки на постепенное вытеснение человека искусственным интеллектом заметны столь же, как и появление беспилотных машин на дорогах.