Исследователи надеются, что дальнейшие достижения и инвестиции позволят репетиторам на основе искусственного интеллекта стать более универсальными и доступными.
Автор Энди Виано
С тех пор, как существует искусственный интеллект, он призван помогать нам.
В некоторые из первых дней персональных компьютеров использовался ИИ. Кто может забыть Clippy, антропоморфную канцелярскую скрепку с выпученными глазами, которая направляла первых пользователей в Microsoft Word и, по крайней мере, по словам одного автора New York Magazine, «изменила мир»?
Сегодня искусственный интеллект и машинное обучение можно найти повсюду: от предсказателя текста Smart Compose от Google до распознавания лиц и отпечатков пальцев на наших смартфонах.
В высшем образовании искусственный интеллект и машинное обучение являются растущими областями изучения и исследований, и они также делают то, что у них получается лучше всего: помогают.
Преподаватели ИИ позволяют учащимся получить максимальную отдачу от своего образования и позволяют преподавателям сосредоточиться на областях, в которых они могут лучше всего поделиться своим опытом.
Хотя репетиторы на ИИ появились в высшем образовании, по крайней мере, с тех пор, как Технологический институт Джорджии представил своего помощника по обучению ИИ Джилл Уотсон в сотрудничестве с IBM в 2016 году, их прогресс и внедрение были довольно медленными.
Сегодняшних инструкторов на ИИ по-прежнему трудно воспроизвести в масштабе, и их использование ограничивается в основном ответами на объективные вопросы, на правильные или неправильные.
Это может скоро измениться.
Поскольку все больше и больше студентов хотят учиться удаленно, взрослые учащиеся и другие люди надеются получить ответы на вопросы в нерабочее время, а по всей стране возникает нехватка персонала, будущее репетиторов на ИИ может появиться на горизонте.
Два недавних проекта по обучению на ИИ помогли оживить эту область.
Julian на основе Google преподает и учится в Уолденском университете
Стивен Том, директор по работе с клиентами в Adtalem Global Education, несколько лет назад был на конференции и увидел демонстрацию репетитора на искусственном интеллекте, которая заставила его мыслить шире. Инструмент, который он видел, принимал вопросы студентов и отвечал на них в соответствии с тем, что он назвал сценарием, следуя предварительно заданному пути, запрограммированному человеком на серверной части, который, по идее, в конечном итоге привел студента к правильному ответу. Это очень походило на адаптивное обучение — концепцию, которая существует уже несколько десятилетий и не получила распространения, отчасти потому, что для ее программирования требуется много усилий, а реакция на нее довольно негибкая.
«Кто-то должен был тратить часы, часы, дни и дни, создавая вопросы, прописывая, как репетитор будет взаимодействовать со студентом», — говорит Том. «А затем часть ИИ была похожа на то, когда вы читаете новостную статью и ставите ей большой палец вверх, большой палец вниз — вид обучения, основанный на том, понравился вам вопрос или нет. В этом смысле он действительно не был динамичным и не масштабируемым».
Этот опыт поставил перед Томом задачу решить обе эти слабости.
Его первым шагом было обращение к командам Google, работающим в области искусственного интеллекта и высшего образования. Команда Тома из Уолденского университета, онлайн-университета, недавно приобретенного Adtalem, работала с Google над созданием репетитора на ИИ, который весной 2021 года представлен студентам и преподавателям как Julian.
«Мы хотели посмотреть, сможем ли мы решить эту задачу по созданию по-настоящему динамичного, по-настоящему незапрограммированного преподавателя ИИ, который мог бы, по сути, самостоятельно воспринимать контент, понимать его, извлекать из него ключевые понятия, а затем развивать вместе с учеником настоящий сеанс репетиторства, где он может генерировать свои собственные вопросы и полностью самостоятельно оценивать ответы студентов», — говорит Том. «В то время это было своего рода несбыточной мечтой».
Сегодня, по словам Тома, эта мечта хотя бы частично сбылась.
Julian более динамичен, чем большинство преподавателей ИИ. По замыслу он был реализован на курсах, где машине нелегко определить, правильный ответ или неправильный (в отличие, скажем, от курса математики). В Уолдене первые курсы Julian были по дошкольному образованию и социологии.
И хотя Джулиан не то чтобы оценивает правильность или неправильность — например, он не выставляет оценки — он усваивает информацию и учится по мере ее поступления. Он использует те же материалы курса, которые даются студентам, и направляет их обратно к этим источникам в ответ на вопросы, которые они задают. Затем он берет эти вопросы и ответы и возвращает их себе, чтобы узнать, о чем спрашивают студенты, и стать еще умнее в следующий раз, говорит Том.
Поскольку он был разработан совместно с Google, Julian живет в облаке Google, а это означает, что со стороны Уолдена практически не требуется вложений в инфраструктуру. Том говорит, что программисты решили использовать интерфейс прикладного программирования для управления инструментом с прицелом на его будущее.
Том говорит, что, поскольку он управляется через API, Julian потенциально может появляться во многих средах: хотя в настоящее время это чат-бот, встроенный в университетскую систему управления обучением, он может легко существовать как аватар в среде дополненной или виртуальной реальности или как голос по телефону, в будущем.
Технологический институт Джорджии смотрит в будущее
Будущее — это то, на чем сосредоточена инновационная команда Технологического института Джорджии. Университет, который впервые вдохнул жизнь в Джилл Уотсон, с тех пор выпустил два новых инструмента, связанных с обучением ИИ: AskJill и Agent Smith. Университет в Атланте также недавно помог создать Национальный институт искусственного интеллекта для обучения взрослых и онлайн-образования (AI-ALOE) благодаря пятилетнему гранту в размере 20 миллионов долларов от Национального научного фонда.
По словам Ашока Гоэла, профессора информатики Технологического института Джорджии и исполнительного директора AI-ALOE, грант будет финансировать «крупномасштабные инвестиции» в технологическую инфраструктуру. Инвестиции пойдут на хранение данных, соответствие требованиям и кибербезопасность.
Как следует из названия, AI-ALOE особенно интересует взрослых учащихся. Гоэл говорит, что он ожидает, что миллионы американцев должны будут переквалифицироваться или повысить свою квалификацию в ближайшее десятилетие, поскольку автоматизация изменит то, как мы работаем, и эти люди не будут традиционными студентами колледжей. У них будут семьи, работа и другие обязанности, и они могут не приступить к своим курсовым работам до рассвета или в выходные, когда профессора, ассистенты преподавателей и репетиторы-люди недоступны, что увеличивает потребность в помощи ИИ.
Что касается самой инициативы, Гоэл хочет привлечь в мир преподавателей ИИ в массовом масштабе. Джилл Уотсон великолепна, говорит он, но усилия, необходимые для создания одной Джилл Уотсон, делают ее практически невозможной для повторения в других высших учебных заведениях или в среде K-12. А другая цель программы — улучшение самих возможностей ИИ — будет идти рука об руку с более широким использованием такого инструмента, как Джилл Уотсон.
Гоэл говорит, что инструменты искусственного интеллекта Технологического института Джорджии научились более чем 40 000 вопросам пользователей за эти годы. Поначалу это может показаться впечатляющим, но Гоэл говорит, что 4 миллиона вопросов были бы гораздо лучшей базой для обучения.
Несмотря на то, что ИИ становится умнее, последняя версия ИИ призвана помочь расширить его возможности. Агент Смит (названный в честь самоклонирующегося антагониста в фильмах «Матрица») предлагает самый интригующий потенциал для крупномасштабного роста. Агент Смит — клонер, способный воспроизвести ИИ-репетитора Джилл Уотсон для курсов и классных комнат по всей стране всего за пять часов. Гоэл говорит, что это все еще слишком долго, а интерфейс репетитора ИИ все еще немного неуклюж, но команда делает успехи.
«Почему мы не можем предложить репетиторов на ИИ каждому учителю, каждому ученику и классу в мире?» — спрашивает Гоэл. «Если Джилл Уотсон останется единственным источником 30 классов, это интересно, но не меняет правила игры. Он меняет правила игры только в том случае, если кто-то может его использовать».
