VR, Big Data и искусственный интеллект: как эти технологии изменят образование в 2021? / Skillbox Media

Содержание:

• Историю, географию и языки будут учить в виртуальной реальности
• Искусственный интеллект будет подбирать индивидуальный учебный план

Историю, географию и языки будут учить в виртуальной реальности

Технологии виртуальной реальности (VR) и дополненной реальности (AR) стремительно развиваются в образовательной сфере. По прогнозам экспертов, к 2025 году инвестиции в проекты с использованием этих технологий достигнут 12,6 миллиарда долларов, в то время как в 2018 году эта сумма составляла лишь 1,8 миллиарда долларов. На сегодняшний день рынок предлагает различные VR-устройства, начиная от бюджетных решений, таких как Google Cardboard, где в качестве экрана используется смартфон, и заканчивая более сложными системами, такими как Oculus Rift и Valve Index. Эти продвинутые устройства часто комплектуются дополнительными аксессуарами, включая контроллеры, перчатки и датчики расстояния, что позволяет создавать более погружающий опыт. Внедрение VR и AR технологий в образовательные процессы открывает новые горизонты для обучения, делая его более интерактивным и увлекательным.

В VR-гарнитуре вы погружаетесь в полностью отрисованное виртуальное пространство, в то время как реальный мир отсутствует. В отличие от этого, AR-очки накладывают графику на объекты, находящиеся вокруг вас. AR-программы для смартфонов функционируют по аналогичному принципу: они отображают смешанное изображение, состоящее из того, что фиксирует камера, и наложенной графики. Например, на экране телефона вы можете наблюдать, как экзотические африканские животные перемещаются по вашей квартире. Такой подход позволяет создавать уникальные интерактивные впечатления и расширяет возможности взаимодействия с окружающим миром.

Для недорогих гарнитур, в которых в качестве экрана используется смартфон, программное обеспечение можно найти в Google Play и App Store. Владельцы более дорогих шлемов виртуальной реальности получают доступ к ПО, разработанному производителями этих устройств. В магазинах приложений доступны как бесплатные, так и платные приложения, предлагающие различные возможности дополненной и виртуальной реальности.

С помощью виртуальной реальности (VR) уже активно обучают медицинских специалистов. В этом контексте особенно интересен опыт врачей, осваивающих навыки проведения операций на сердце с использованием VR-технологий. Эти инновационные методы обучения позволяют медикам практиковаться в безопасной среде, улучшая их навыки и уверенность перед реальными хирургическими вмешательствами. Использование VR в медицине не только повышает качество подготовки врачей, но и способствует снижению рисков при проведении операций, что в конечном итоге может привести к улучшению результатов лечения пациентов.

Использование технологий дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) стало популярным инструментом для проведения экскурсий в музеях, интерактивных уроков по географии и истории, а также для ознакомления с различными профессиями. Например, платформа Unimersiv предоставляет уникальную возможность изучать динозавров с помощью дополненной реальности. С помощью камеры мобильного телефона вы можете прогуляться в компании динозавра, что позволяет сделать обучение более увлекательным и познавательным. Эти технологии не только обогащают образовательный процесс, но и способствуют глубокому погружению в изучаемый материал, делая его доступным для широкой аудитории.

Mondly предлагает уникальное погружение в изучение иностранного языка. Платформа предоставляет возможность изучать лексику, необходимую для общения в различных типичных ситуациях, таких как разговор в поезде, визит в ресторан или регистрация в отеле. Этот подход помогает быстро освоить язык и уверенно использовать его в повседневной жизни.

Искусственный интеллект будет подбирать индивидуальный учебный план

Технология искусственного интеллекта (ИИ) будет всё активнее внедряться в сферу образования. Согласно прогнозам одного из отчётов, в ближайшие пять лет темпы интеграции ИИ в образовательные процессы значительно возрастут. Ожидается, что к 2025 году глобальные инвестиции в данную область достигнут 6 миллиардов долларов. Наибольший рост наблюдается в Китае, за которым следуют Соединённые Штаты. Эти две страны в совокупности составляют более половины мировых расходов на ИИ в образовании. Интеграция ИИ в образовательные системы позволит улучшить качество обучения, персонализировать образовательный процесс и оптимизировать управление учебными заведениями.

Машинное обучение является важной частью искусственного интеллекта, позволяя компьютерам обучаться на основе анализа данных, а не просто следовать заранее заданным программным инструкциям. При наличии соответствующих условий и достаточного объема данных алгоритмы машинного обучения способны улучшать свою точность и эффективность с течением времени. Это делает машинное обучение незаменимым инструментом в различных сферах, таких как анализ данных, прогнозирование и автоматизация процессов.

Персонализированное обучение является одной из областей, где ожидается значительное влияние искусственного интеллекта и машинного обучения. Согласно опросу Learning House, более 60% студентов предпочитают именно такой подход к обучению. Персонализированное обучение позволяет адаптировать образовательный процесс под индивидуальные потребности и темпы учащихся, что способствует более эффективному усвоению материала и повышению мотивации. Внедрение ИИ в эту сферу открывает новые возможности для создания адаптивных учебных программ, которые могут учитывать уникальные особенности каждого ученика, улучшая качество образования в целом.

Системы автоматической рекомендации анализируют поведение, профиль и успеваемость студента для предоставления персонализированного обучения. Они отслеживают уровень освоения материала через тестирование и на основе полученных данных предлагают дополнительные учебные ресурсы. Это могут быть видео, интерактивные игры, практические задания и другие формы контента. Кроме того, индивидуализированные учебные планы, разработанные с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения, способны повысить мотивацию студентов и снизить количество тех, кто бросает курс. Такие системы помогают создать более эффективную образовательную среду, адаптированную к потребностям каждого учащегося.

Искусственный интеллект находит все больше применений в сфере образования, включая отбор абитуриентов и автоматизацию рутинных процессов, таких как оценивание и создание тестов. Внедрение ИИ упрощает задачу добавления метаданных и тегов к учебным материалам, что традиционно требует значительных усилий от преподавателей. Этот ручной процесс включает в себя чтение текста и выбор соответствующих тегов. Благодаря ИИ, в учебных чатах, где размещаются задания и ответы на вопросы студентов, поиск нужных тем становится значительно проще и быстрее. Использование тегов улучшает навигацию по материалам и сокращает время, необходимое для их поиска. Это позволяет учащимся сосредоточиться на обучении, а преподавателям — на более важных аспектах образовательного процесса.

Одной из ключевых задач искусственного интеллекта в образовании является определение уровня знаний ученика через тестирование и создание индивидуальной учебной программы. Дерек Ли, основатель китайского EdTech-единорога Squirrel AI, отмечает: «За три часа работы с ИИ мы можем понять студентов лучше, чем опытные преподаватели, которые провели с ними три года». Это подтверждает эффективность применения ИИ для персонализации образовательного процесса и оптимизации обучения, что позволяет достигать более высоких результатов и улучшать усвоение материала.

Платформа Century Tech предлагает эффективное обучение математике и английскому языку, анализируя успехи учащихся в решении различных заданий и тем. Используя знания о работе мышления и памяти, система выявляет пробелы в знаниях студентов и рекомендует соответствующие учебные материалы. Автоматизированная система отметки ответов упрощает процесс оценки. Учителя имеют возможность отслеживать успеваемость как отдельных учащихся, так и всего класса через удобную панель управления, что способствует более персонализированному подходу в обучении.

Искусственный интеллект активно используется для оценки рукописных работ студентов. Примером такого применения является Gradescope — онлайн-приложение для выставления оценок, созданное исследователями Калифорнийского университета в Беркли. Для обучения алгоритма распознавания рукописных ответов разработчики применили библиотеку глубоких нейронных сетей cuDNN и вычислительную структуру для построения моделей машинного обучения. Благодаря этим технологиям, приложение эффективно анализирует и распознает содержание работ, что позволяет сократить время на выставление оценок на 50–75%. Использование ИИ в образовательном процессе значительно повышает эффективность работы преподавателей и улучшает качество оценки знаний студентов.

Согласно информации от Forbes, в ближайшие годы устройства с искусственным интеллектом смогут распознавать выражения лиц учащихся с помощью встроенных камер. Анализируя мимику и реакции, такие системы будут способны выявлять, испытывают ли ученики трудности с усвоением материала. Это позволит адаптировать учебные программы под индивидуальные потребности каждого ученика, что особенно актуально в условиях онлайн-обучения, где поддержание мотивации бывает затруднительным. На данный момент отсутствуют подробные описания данной технологии, но ее потенциал для улучшения образовательного процесса очевиден.

Крупные образовательные платформы часто сталкиваются с проблемой мотивации студентов. При большом количестве учащихся бывает сложно уделить внимание каждому. Эффективным решением этой проблемы является работа в небольших группах с закреплённым куратором как в онлайн-, так и в офлайн-формате. На наших курсах мы придерживаемся этого подхода. Важно осознавать, что онлайн-занятия требуют иного подхода по сравнению с офлайн-обучением. Большинство российских образовательных платформ находится на начальном этапе освоения инновационных методов и технологий, которые повышают эффективность обучения. Это мнение выражает основатель курсов Learn Python Валентин Домбровский.

Согласно прогнозам, 47% организаций планируют внедрить чат-ботов на основе искусственного интеллекта в ближайшие годы. Эти чат-боты будут способны отвечать на распространенные вопросы студентов, а также оказывать помощь в решении технических проблем, таких как настройка программного обеспечения или вопросы, связанные с оплатой. Интеграция ИИ-чат-ботов значительно улучшит взаимодействие с пользователями и повысит эффективность обслуживания.