Искусственный учитель для реального ученика: каким станет образование будущего

Общество

33 Просмотры 0

Сферу образования уже меняет искусственный интеллект: дипломы, написанные с его помощью, котируются в некоторых вузах, а репетиторы на базе нейросетей готовят к экзаменам по профильным предметам. Сейчас, чтобы воспользоваться ИИ, по-прежнему нужен смартфон или компьютер, но в будущем для этого может быть достаточно нейроинтерфейса, который соединит мозг с другими устройствами. Какие технологические тренды изменят образование — разбираемся с экспертами

Редакция сайта ТАСС

Эта статья выходит в рамках спецпроекта "Образ будущего" — он посвящен технологиям, которые есть уже сейчас и продолжат активно развиваться в ближайшие 10–15 лет, меняя жизни людей. Эксклюзивно для ТАСС команда ученых Форсайт-центра ИСИЭЗ НИУ ВШЭ отобрала главные тренды: среди них нейроимпланты, цифровые двойники органов и даже самовосстанавливающиеся материалы. Для этого система интеллектуального анализа больших данных iFORA проанализировала более 50 млн документов: отчеты крупных компаний, мнения экспертов и научные исследования, опубликованные с 2015 по 2025 год. ТАСС обсудил данные ИИ вместе с экспертами и выделил главные тренды в разных областях — от индустрии развлечений до медицины. ​​​​​​

Учимся с нейроинтерфейсами

Нейроинтерфейсы — чипы или шлемы, способные связать мозг и другие гаджеты, — уже совершили революцию для людей с ограниченными возможностями здоровья: cилой мысли можно управлять протезами, инвалидными колясками, беспилотниками, а еще самостоятельно есть, пить и общаться. Интерфейсы необязательно имплантировать напрямую в мозг — некоторые из них выглядят как специальные шлемы — их достаточно надеть на голову

Такие гарнитуры считывают биоэлектрическую активность мозга благодаря размещенным на голове электродам, но добиться "чистого" сигнала им непросто — поэтому в медицинских целях часто используют импланты.

Неинвазивные нейроинтерфейсы уже способны помочь студентам и школьникам учиться эффективнее. Так, в 2024 году китайские ученые провели исследование: 80 студентов надевали специальную гарнитуру во время занятий математикой, которая анализировала активность мозга и выводила информацию о ней на экраны. Испытуемых поделили на две группы: для одной обратная связь от устройства была реальной, а для второй — фиктивной. В итоге первая группа не только показала лучшую успеваемость, но и сами испытуемые стали выше оценивать свои навыки.

"Третье полушарие" и незримый помощник

Несмотря на то что имплантация нейроинтерфейсов — сложная операция, для которой нужны высококвалифицированные хирурги, она не опаснее других хирургических вмешательств, объясняет руководитель лаборатории разработки инвазивных нейроинтерфейсов Института искусственного интеллекта МГУ, к.б.н. Василий Попков. Одной из главных проблем является отторжение таких чипов — она пока не решена полностью, но для медицинского использования импланты признаны безопасными. Например, специальные электроды-симуляторы уже могут облегчить симптомы болезни Паркинсона, которая считается неизлечимой. В перспективе ученые могут использовать специальные растворы или даже стволовые клетки, чтобы сделать чипы более биосовместимыми.

По мнению некоторых ученых, в будущем нейрочип можно будет использовать как помощника в принятии решений, который будет встроен в мозг наподобие "третьего полушария", отмечает исследователь. Имплант сможет анализировать информацию и доносить человеку сигналы через слух, зрение или осязание. Подсказки от такого устройства могут ощущаться и как своего рода "интуиция", твердая уверенность в том или ином факте.

Пока что возможность использовать нейроимпланты в подобных целях лишь гипотеза, но над ней уже работают исследователи. В 2024 году ученые МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с биотех-лабораторией Neiry первыми в мире подключили нейроинтерфейс, соединенный с ИИ, к мозгу крысы в экперименте "Пифия". Животному задавали вопрос, на который отвечала нейросеть, а электроды стимулировали разные зоны мозга. В зависимости от ответа в теле у крысы возникали ощущения, и она "отвечала" на вопрос, нажимая на кнопку "да" или "нет". В итоге животному оказались под силу вопросы о языке программирования Python, дне рождения Эйнштейна и даже квазарах.

В чем сложность

В ближайшем будущем нейроимпланты точно не смогут заменить привычную учебу: исследователям пока неизвестно, можно ли загрузить какую-либо информацию или навыки напрямую в мозг. Так что выучить язык за пару минут или "проглотить" пару книг за час в ближайшее время точно не выйдет. Кроме того, даже если нейроимплант сможет помогать в принятии решений, далеко не каждый будет готов ради этого вживлять себе в мозг чип — такое решение станет подспорьем в первую очередь тем, кто работает в экстремальных условиях — например, пилотам истребителей.

Другие тренды в сфере образования

Среди иных тенденций в образовании эксперты отмечают полную персонализацию обучения: когда программа подстраивается под ученика в реальном времени. Такие алгоритмы уже используют популярные платформы — например, для изучения иностранных языков. Сложная система персонализации может не только предсказать, какие новые слова вы, вероятно, могли забыть, но и рассчитать индивидуальный уровень сложности для упражнений. Как отмечает заведующий лабораторией Института проблем управления РАН, к.ф.-м.н. Юрий Чехович, проектов, связанных с персонализацией обучения с помощью ИИ, сегодня довольно много — "как на уровне идей, так и на уровне реализации". Речь идет о системах, которые анализируют данные, оставляемые учеником в процессе: результаты заданий, время выполнения, последовательность действий, интересующие материалы. На основе этого ИИ может выявлять проблемные зоны и подбирать упражнения индивидуально, "подпиливая программу под каждого конкретного учащегося". Как объясняет эксперт, этот тренд развивается и будет развиваться в ближайшем будущем, но говорить о результатах пока рано. "Через год-два станет понятно, оказался ли этот опыт позитивным", — отмечает Чехович.

Еще одним трендом, способным изменить подход к образованию, может стать распознавание эмоций школьника с помощью видео. "Подобные технологии уже использовались при прокторинге: интеллектуальные системы анализировали видео, как школьник пишет экзамен, и могли выявить списывание по разным косвенным факторам: нервные действия, взгляд в определенную сторону и так далее. На видеоизображении такие программы могут распознать стресс, нервозность", — замечает доцент Института ИИ МФТИ, к.ф.-м.н. Андрей Грабовой. Подобные технологии дают возможность учесть внешние факторы при персонализации образования: эмоциональное состояние ученика, уровень стресса. Эксперименты по внедрению таких систем в школах уже проводились по меньшей мере в России и Китае — но централизованно подобные технологии пока не внедрялись.

По мнению Грабового, в перспективе у учеников может появиться и персональный "двойник" учителя — он не заменит реальных педагогов, но станет подспорьем для школьников дома, своего рода личный репетитор. "Важно отметить, что подобные двойники должны быть всегда ограничены: он не должен подсказывать школьникам, решать за него задачи, затрагивать какие-то чувствительные темы", — отмечает эксперт.

Оба специалиста сходятся во мнении, что само использование ИИ как школьниками, так и учителями может изменить подход к школьному образованию: так, в будущем изучение новой информации могут оставлять на дом, а практические навыки тестировать на уроках. Другим вариантом может стать выполнение домашнего задания с использованием специальных систем контроля на компьютере.

По мнению Грабового, несмотря на бурный рост технологических возможностей, подобные новшества вряд ли внедрятся в общеобразовательные школы до 2035–2040 годов. "Если мы вспомним электронный дневник, то от момента, когда он появился, до того, как стал централизованно использоваться для всех школ, прошло порядка 10 лет", — замечает эксперт.

Дарья Щербакова 

Как Вы оцените?

0

ПРОГОЛОСОВАЛИ(0)

ПРОГОЛОСОВАЛИ: 0

Комментарии