Stunde 1

Искусственный интеллект и
нейронные сети в обучении
иностранным языкам

Интеллект
(от лат. intellectus – познание, понимание, рассудок),
– общая познавательная способность, которая
проявляется в том, как человек воспринимает, понимает,
объясняет и прогнозирует происходящее, какие решения
он принимает и насколько эффективно он действует
(прежде всего в новых, сложных или необычных
ситуациях).

Искусственный интеллект

•интеллектуальная система, главной задачей которой является
моделирование умственных и образовательных процессов
(Амиров Р.А. и У.М. Билалова)

•комплекс технологических решений, позволяющий имитировать
когнитивные функции человека и получать при выполнении
конкретных задач результаты сопоставимые с
интеллектуальными достижениями людей

•моделирование процессов человеческого интеллекта
компьютерными системами, включающими в себя обучение,
рассуждение и самокоррекцию. (Д. Хьюз)

Искусственный интеллект

1935 г. – сформулирована идея создания «умной»
вычислительной машины, которая будет оснащена
неограниченной памятью и сканером, способным по этой памяти
циркулировать и находить нужную информацию (Алан Тьюринг)
1951 г. – разработана первая программа искусственного
интеллекта (Кристофер Стрейчи)
1956 г. – введен термин ИИ (Джон МакКарти)
1965 г. – программа «Элиза» (прототип нынешней Siri) (Джозеф
Вайценбаум)
1973 г. – первый управляемый компьютером автомобиль
(«Стэндфордская тележка»)
1997 г. – победа суперкомпьютера
IBM Deep Blue в шахматной партии
с Г.Каспаровым

1 зеттабайт =1021байтов

ВИДЫ ИИ

Слабый

Сильный

прикладной / узкий

универсальный

предназначен для решения какой-либо
одной интеллектуальной задачи или их
небольшого множества (например,
системы для игры в шахматы,
распознавания образов, речи)

искусственная система может
приобрести способность мыслить и
осознавать себя как отдельную личность
(в частности, понимать собственные
мысли)

•принятие решений, использование
стратегий, решение головоломок и
действия в условиях
неопределённости;

•представление знаний, включая
общее представление о реальности;

•планирование;

•обучение;

•общение на естественном языке;

•сила воли

КАРТА ИИ

https://rb.ru/ai/

Сферы применения ИИ

• Финансы
• Бизнес, ритейл
• Медицина
• Системы безопасности
• Спорт
• Животноводство, сельское хозяйство
• Промышленность
•

Образовние

• …

Искусственный интеллект vs. нейронные сети

Искусственный интеллект — свойство искусственных
интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые
традиционно считаются прерогативой человека; наука и
технология создания интеллектуальных машин (от
автоматизированных правил и алгоритмов до машинного обучения
и глубокого обучения).

Нейронная сеть / нейросеть — математическая модель, а также
её программное или аппаратное воплощение, построенная по
принципу организации и функционирования биологических
нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма.

Искусственный интеллект vs. нейронные сети

ИИ

НС

общий термин для систем,
которые могут решать задачи,
требующие интеллекта

конкретный метод или
инструмент, используемый в
рамках ИИ для анализа данных.

Структура

может использовать различные
подходы, включая нейронные
сети

всегда имеют структуру,
состоящую из взаимосвязанных
слоев искусственных нейронов

Гибкость

могут быть настроены для
выполнения разнообразных
задач и не обязательно должны
обучаться на данных

обычно требуют большого
объема данных для обучения и
настройки

Способность
к обучению:

ИИ может включать системы,
которые не обучаются или
обучаются по-разному

обучаются на основе данных и
могут самостоятельно
адаптироваться для достижения
лучших результатов

Комплексность

зависит от подходов и
технологий

могут быть очень сложными,
многослойными, глубокими

необходимость задействовать
потенциал новых технологий
для укрепления систем
образования, обеспечения
доступа к образованию для
всех, качественного и
эффективного обучения и
справедливого и более
эффективного
предоставления услуг

Основные типы продуктов и систем ИИ, которые

применяются или могут быть включены в

образовательные процессы

1) ≪умные помощники≫ (Siri от Apple, Alexa от Amazon, Алиса” от
Яндекса; Маруся от mail.ru)
2) самообучающиеся ИИ-системы высокоинтеллектуального
профиля (Wolfram Alpha от Wolfram Research);
3) игровые самообучающиеся ИИ-системы (GoogleAIphaGo);
4) образовательные ИИ-системы (AIEd):
• онлайн-курсы (Coursera, Udasity);
• средства дистанционной оценки (Duolingo, Proctoredu);
• информационные помощники (AutoTutor);
• МИОК – мультимедийные интерактивные образовательные курсы

(TeachPro).

Как может помочь ИИ?

Персонализированное обучение
•математический тьютор Thinkster. Пользователи платформы
проходят тестирование, после чего ИИ выдает предполагаемый
план обучения. Успехи ученика отслеживаются ежедневно, и
программа обучения подстраивается под эти промежуточные
результаты

•приложение Duolingo. Алгоритмы искусственного интеллекта
помогают определить уровень студента и создать для него
персонализированный план обучения. На основе каждого
пройденного урока, успехов и ошибок, Duolingo выбирает
упражнения, которые помогают заполнить пробелы и повысить
свой уровень. Также в приложение встроена система
распознавания речи, которая позволяет практиковать навык
произношения.

Ассистент преподавателя на основе ИИ

Для студентов - технологический институт Джорджии
«Jill Watson AI framework».
• для ответа на типовые вопросы в ходе обучения
• может отвечать на вопросы по курсу «Введение в

биологию».

Для школьников. Brainly.com — образовательная
платформа, на которой ученики и учителя со всего
мира могут задавать вопросы и принимать ответы на
них.
Для лиц с ограниченными возможностями, напр.
приложение на основе ИИ Dragon Anywhere, которое
позволяет быстро переводить речь в текст.

ИИ в оценивании учащихся

ВШЭ:
Автоматическая разработка заданий по русскому языку и
литературе для школьников (совместно с учёными Института
русского языка им. Пушкина).
•Простые алгоритмы помогают генерировать задания на
проверку понимания правил русского языка

•Дообученные нейросети. Они способны генерировать задания,
проверяющие языковую грамотность и понимание текста.
(расставить перепутанные предложения текста по порядку,
выбрать подходящую фразу, чтобы заполнить пробел в
предложении).

•Пилотный проект по проверке нейросетью сочинений
школьников (Алгоритм фиксирует ошибки лучше, чем
преподаватель-эксперт, программа находит грамматические,
пунктуационные и смысловые ошибки.)

Аналитика с помощью ИИ

•предсказательная аналитика (напр., возможность оценить,
сколько времени ученики потратят на задания). К проекту
подключены 37% школ Москвы

•аналитика качества учебных материалов. ИИ анализирует
данные о том, какой процент задач выполнен верно, какова
средняя скорость их выполнения, и статистику ошибочных
ответов учащихся. Результат – гипотеза о том, какие задачи
составлены с ошибками или просто не очень удачно для
восприятия учащихся.

•аналитика цифровой рефлексии, (в программе «Цифровые
профессии» от Минцифры, где участвует около 300 тысяч
человек). Цель – выяснить, что именно после каждого модуля
усваивает студент и какие знания потом планирует применить.

Контроль с помощью ИИ

Прокторинг — процедура контроля за ходом дистанционного испытания
(в английском языке «proctor» — это наблюдатель на экзаменах в вузе).
•Пассивный мониторинг программного обеспечения на компьютерах
экзаменуемых. (отслеживание приложений, с которыми работают
учащиеся на своих ПК, и переключений на другие сервисы во время
экзамена).

•Активное ограничение ПО на компьютерах учеников. Например, с
помощью приложения «Блокировка браузера» закрывается доступ к
другим приложениям во время экзаменов.

•Пассивное видеонаблюдение с помощью ПО, которое обращается к
веб-камере студентов для непосредственной фиксации всех
действий.

•Активное видеонаблюдение. Реализуется аналогично пассивному,
но с добавлением мониторинга в режиме реального времени.

Автоматизация административных

процедур

• адаптация студентов (автоматические рассылки,

электронные формы и т.д.);

• оценка знаний учащихся;
• отслеживание посещаемости занятий;
• ведение отчетности и аудит;
• различные офисные задачи (сертификация

сотрудников, оплата работы и др.).