Нейросеть дает уроки: как искусственный интеллект может изменить школу
Фото: МосФото
Классно-урочная система обучения существует в почти неизменном виде с XVII века. Даже дистанционный формат обучения основан на тех же принципах. Но появление генеративных нейросетей потенциально разрушает практически все ее основы — единую программу для всех учащихся, деление на классы по возрасту и уровню подготовки, фиксированное расписание. Совсем по-иному теперь видится роль учителя, и есть даже опасения, что он может быть вообще вытеснен из процесса. Однако эксперты единодушны: чтобы искусственный интеллект смог существенно изменить образовательную среду, потребуются колоссальные инвестиции в инфраструктуру.
В России внедрение ИИ пока происходит в отдельных школах. Например, пилотные проекты по интеграции ИИ в учебный процесс проводят «Летово», «Хорошкола». В Татарстане и Новосибирской области запущены эксперименты на платформе «Учи.ру» с элементами ИИ. В некоторых школах тестируют «Яндекс Учебник» с функцией автоматической проверки сочинений. В лицее НИУ ВШЭ ученики пишут эссе с помощью GigaChat, а затем разбирают ошибки ИИ…
На уровне государственной политики использование ИИ в школах признано важным: условия его ускоренного внедрения должны быть учтены в разрабатываемой Минпросвещения России стратегии развития образования на период до 2036 года.
Цели применения ИИ учителями младших классов средней школы в странах ОЭСР
Составлять или улучшать планы уроков | 53% |
Автоматизировать административные задачи | 52% |
Адаптировать учебные материалы к способностям разных учеников | 45% |
Источник: OECD, TALIS 2024
Один из мотивов к внедрению ИИ в школе — дефицит учителей. В 2025 году министр просвещения Сергей Кравцов оценивал замещающую кадровую потребность в педагогах до 2030 года в 96 тыс. человек — из-за выхода на пенсию учителей 1960–1970-х годов рождения. По некоторым оценкам, эта цифра может быть и выше в силу ухода из профессии педагогов среднего возраста.
И это не только российская тенденция. По оценкам ООН, для начальной и средней школы в мире к 2030 году потребуются дополнительно 44 млн педагогов. Внедрение ИИ позволит частично нивелировать дефицит за счет автоматизации рутинных задач и передачи их учебно-вспомогательному персоналу.
«ИИ может внедряться в формате сопровождения в процессы, подразумевающие массовую рутинную обработку изображений, текстов или аудиозаписей, становясь ассистентом учителя. Заполнить в электронном журнале домашнее задание на основе аудиозаписи урока, автоматически проверять 100% письменных работ, формировать индивидуальные задания для каждого ученика», — считает руководитель направления внедрения ИИ компании «Л-СТАР» Александр Зазнобин.
Предполагается, что учитель будет постепенно дополняться ИИ, часть учителей перейдут в роль тьюторов, занятых мотивацией учеников, вопросами социализации в новой среде и т. п., а бoльшую часть рутины переложат на алгоритмы, которые будут составлять рекомендации по образовательному треку для конкретного ученика, разрабатывать учебные пособия, формировать и проверять задания, готовить отчетность.
Более радикальный подход к изменениям школы предполагает, что технологии ИИ позволят создать совершенно новую образовательную среду, в которой возможны ситуации обучения без участия учителя-человека.
«Внедрение ИИ в образование нужно рассматривать не только как использование отдельных инструментов — поиска информации, проверки заданий, подготовки медиасопровождения, — а как технологию, которая кардинально меняет рабочие процессы, — считает Светлана Попова, независимый эксперт по развитию ИИ в образовании. — Стоит обсуждать изменение содержания и организации образования в целом, разделение функций на те, которые сможет выполнять ИИ, и те, которые останутся за человеком. В зависимости от этого разделения планировать необходимые изменения в системе».
«Большие перспективы внедрения ИИ в анализ результатов оценочных процедур (ЕГЭ, ОГЭ, ВПР и др.), в автоматизацию проверки заданий с развернутым ответом, которая сегодня осуществляется с привлечением экспертов. Сегодня ИИ уже обучают проверке развернутых ответов школьников на вопросы по биологии, обществознанию, некоторым другим предметам, — считает Борис Илюхин, старший научный сотрудник Центра экономики непрерывного образования института прикладных экономических исследований РАНХиГС. — Еще один вариант использования ИИ — автоматизация выявления затруднений у ребят в освоении учебной программы и подбор материала, изучение которого позволит с этими затруднениями справиться, формирование индивидуальных образовательных траекторий. Часть такого функционала уже реализована, например, в ПО „Облако знаний“».
Однако барьерами на пути внедрения ИИ выступают жесткие требования регуляторов и экономические обстоятельства. В России в большинстве систем с использованием искусственного интеллекта, которые запускаются в регионах, нет доверенных технологий информационной безопасности. «Как бы ни было соблазнительно использовать зарубежные API, возможности для этого ограничены, поскольку данные россиян охраняются законом о персональных данных», — предупреждает Александр Зазнобин.
Еще один барьер — высокая стоимость полноценного внедрения. Ведь ИИ — это не только ПО, но и инфраструктура, которая обеспечивает необходимые качество и скорость вычислений. Массовое внедрение ИИ в обучение потребует беспрецедентных вычислительных ресурсов. Обслуживание ИИ-тьютора на базе LLM для миллионов школьников означает рост инфраструктурной нагрузки в десятки эксафлопс. В связи с этим имеет смысл начать разрабатывать образовательные системы, основанные на локальных вычислениях в школах и на устройствах, чтобы снизить зависимость от облаков и обеспечить суверенность образовательных данных.
«На каждую 1000 одновременных пользователей, которые отправляют 10–20 запросов в минуту, половина из которых содержит вложения в виде картинок или аудио, необходимо 50–100 графических процессоров (например, NVIDIA A100/H100). Нужна вычислительная мощность порядка 30 петафлопс для плавной работы, поэтому стоимость создания необходимой инфраструктуры составит не менее $3–4 млн на каждую тысячу пользователей без учета разработки ПО», — оценивает необходимые ресурсы Александр Зазнобин.
На рынке уже есть бенчмарк стоимости для ИИ-сотрудников: OpenAI намерена предлагать услуги базовой версии ИИ-работника за $2 000 в месяц, а ИИ-агент уровня доктора наук (по утверждению разработчиков) — за $20 000. При таком уровне стоимости даже простое восполнение кадровой потребности в учителях до 2030 года за счет ИИ — это рынок объемом свыше 180 млрд рублей в год. Всего же в России в государственных и негосударственных школах работают 1,6 млн учителей — ИИ-ассистирование для них создает рынок не менее 500–700 млрд рублей в год.
Не стоит забывать и про базовую инфраструктуру для функционирования операционной среды ИИ. Государство осуществляет компьютеризацию школ последние 10–15 лет. Вместе с тем темпы оснащения школ не успевают за ростом технологий. Сегодня в среднем на 100 обучающихся приходится 22 компьютера (17 из которых — с доступом к Интернету). То есть урок с ИИ-учителем может одновременно проводиться для 1 из 4 классов.
При этом, согласно отчету Счетной палаты РФ, по итогам 2024 года около 45% из опрошенных школ и колледжей назвали скорость Интернета, обеспеченного в рамках проекта «Цифровая образовательная среда» (2019–2024 гг.), недостаточной для учебного процесса (опрос не включал Москву, Санкт-Петербург и новые регионы). Только в 32% школ интернет-соединение имеет максимальную скорость 100 Мбит/ сек, в остальных — ниже.
Ежегодные расходы российских школ на обеспечение доступа в Интернет при указанной скорости составляют 3,2 млрд рублей. С вероятным ростом компьютеризации образовательного процесса и повышением требований к качеству Интернета при массовом внедрении ИИ-технологий расходы только на интернетизацию могут увеличиться не менее, чем в 3–5 раз.
Таким образом, формируется огромный рынок — более триллиона рублей. Для сравнения: в рамках ведомственной программы Минпросвещения такие системы, как «Российская электронная школа» и «Цифровая образовательная среда», финансируются в объеме порядка 506 млн рублей на период 2025–2027 годов. А на реализацию нацпроекта «Экономика данных и цифровая трансформация государства» в 2025–2030 годах из федерального бюджета совокупно планируется выделить свыше одного триллиона рублей.
Альтернативой новой госпрограмме может стать углубление сотрудничества разработчиков образовательных программ с регионами. Подписочная модель уже и сейчас активно применяется, но потенциально потребуются более продвинутые сервисные модели, при которых школа или региональный департамент образования заключают контракт на годовое обслуживание с оператором — доступ к ИИ-тьютору, системе проверки работ, генератору заданий и другим функциям.
Реализация подобного проекта могла бы проходить в формате концессии, который сегодня является наиболее отработанным механизмом ГЧП в российском образовании. А правовые аспекты могут быть апробированы в формате экспериментального правового режима.
В США нет единого федерального регулирования применения ИИ в образовании. Министерство образования в 2023 году выпустило меморандум с призывом к разработке локальных политик — и решения принимаются на уровне штатов, школьных округов или даже отдельных школ. В Калифорнии и Техасе действуют пилотные программы, где ИИ интегрируется в учебные планы при условии проверки работы учителем. Более трети школ в США сегодня используют ChatGPT для написания и проверки эссе, организации интерактивных диалогов — для изучения языков и истории. Существуют системы автоматической проверки домашних заданий типа Gradescope. И есть даже специальные продукты для выявления текстов, написанных ИИ, например Turnitin’s AI Detector. Khan Academy внедрила более чем в 30 штатах ИИ-тьютора, который не дает готовых ответов, а задает наводящие вопросы.
В 2023 году Министерство образования Китая выпустило временные правила по применению генеративного ИИ в школах, где запретило использование зарубежных программ с ИИ, передачу данных учеников за пределы Китая, а также обязало учителей контролировать взаимодействия учеников с ИИ. Каждый учитель должен пройти программу повышения квалификации по работе с ИИ и ежегодную аттестацию на знание новых ИИ-инструментов. Созданы региональные центры, где педагоги получают методички и консультации.
Squirrel AI — одна из самых распространенных в Китае платформ для адаптивного обучения. iFlytek AI анализирует эссе на китайском, исправляет грамматику и стиль, проверяет ответы учеников и предлагает индивидуальные задания. Платформа Liulishuo использует ИИ для оценки произношения и исправления ошибок в реальном времени. Yuanfudao создает персонализированные задания по математике на основе ошибок ученика. Алгоритмы Alibaba Cloud позволяют проводить виртуальные 3D-эксперименты. Существует множество голосовых тренажеров, виртуальных лабораторий по естественным наукам для самостоятельных занятий.
Еще по теме
