Дата публикации: 01.10.2023

Нейросети как основа для создания цифровой образовательной SMART-среды

Аннотация

Современный этап цифровизации общества и образования непосредственно связан с внедрением и широким использованием нейросетей в практике образовательных организаций. Задачи, решаемые нейросетями, достаточно разнообразные и позволяют существенно повысить эффективность как образовательного процесса, так и управления образовательной организацией в целом. Одним из возможных комплексных решений по цифровой трансформации высшего учебного заведения может стать формирование образовательной цифровой среды на основе широкого применения нейросетей и искусственного интеллекта. В статье представлен комплексный состав данной среды и решаемые ею задачи, где в качестве одной из основных считается индивидуализация и дифференциализация обучения за счет формирования индивидуальных образовательных траекторий обучения.




Введение

Ускоренное, практически лавинное, развитие современных информационных технологий (ИТ), средств коммуникаций на их основе, цифровых услуг и сервисов нельзя не заметить. Не вызывает сомнения и необходимость их внимательного изучения и анализа на предмет использования в современном обществе и его институтах. Система образования, как часть общества, также не может остаться в стороне от тех изменений, которые привносят в нашу деятельность последние достижения в области ИТ. И если еще десять-пятнадцать лет назад система образования принимала определенные меры по адаптации к особенностям электронного обучения, параллельно обсуждая достоинства и недостатки этой модели для формирования всесторонне развитой личности и подготовки высокопрофессионального специалиста для экономики будущего, то теперь ставки резко подняты: на первое место вышел искусственный интеллект (ИИ) и нейросети на его основе [4].

Анализируя опыт внедрения систем дистанционного обучения на основе IT-средств, электронного обучения, электронных средств учебного назначения и других компонентов электронной (цифровой) среды в практику современного отечественного образования, нельзя не отметить, что этот процесс излишне затянулся. Особенно значимым оказался разрыв между «электронной образовательной средой», которую удалось создать представителям системы образования, и цифровой средой, которую создал отечественный бизнес, очень активно и оперативно реагирующий на любые изменения и старающийся быстро внедрять новации, которые ведут к успеху в конкурентной борьбе. И пока в педагогической среде обсуждались термины «инновации», «новации», «дистанционное обучение», «электронное обучение» и «электронная среда», в промышленности, в экономике, на производствах уже шло внедрение и использование компонентов IT-среды: контроллеров, компьютеров, баз данных и массивов данных, Big Data, автоматизированных и интеллектуальных систем и робототехники [3]. В итоге это привело к серьезному отставанию системы образования в вопросах практической реализации IT-решений в образовательном процессе от отраслей экономики, что подтвердил длительный период ковидных ограничений, реализованных в стране три года назад. Нечто подобное наблюдается и сейчас, когда на первое место в цифровой экосистеме человечества выходит ИИ и нейронные сети на его основе.

Со временем перемены в системе образования и адаптации ее к условиям цифровой среды за счет целенаправленной работы, ряда целевых программ и финансирования привели к системным изменениям. В настоящее время процесс цифровизации образования — одно из приоритетных направлений развития современной образовательной среды, хотя это развитие, надо признать, несмотря на ряд целевых государственных проектов и программ, идет неравномерно (в рамках тех или иных регионов страны).

По оценке Всемирного экономического форума, к 2025 году рынок образовательных цифровых технологий может достигнуть почти 340 млрд долларов, что достаточно серьезная сумма [10]. И от того, насколько быстро и оперативно отечественные вузы адаптируются к новым условиям, зависит не только успех этих образовательных организаций, но и будущее экономики страны, которой требуются соответствующие кадры, способные работать в условиях цифровой трансформации экономики и общества.

Список литературы

1. 10. Курбанова З. С. Нейросети в контексте цифровизации образования и науки / З. С. Курбанова, Н. П. Исмаилова // Мир науки, культуры, образования. — 2023. — № 3 (100). — С. 309–311.
2. Kurbanova Z. S. Neiroseti v kontekste tsifrovizatsii obrazovaniya i nauki / Z. S. Kurbanova, N. P. Ismailova // Mir nauki, kul’tury, obrazovaniya. — 2023. — № 3 (100). — S. 309–311.
3. 11. Методы тестирования знаний на основе применения аппарата нейронной сети / А. А. Мицель, А. А. Погуда, К. А. Семенов, А. Е. Утешева // Открытое образование. — 2013. — № 2 (97). — С. 34–41. — DOI: 10.21686/1818-4243-2013-2(97)-34-41
4. Metody testirovaniya znanii na osnove primeneniya apparata neironnoi seti / A. A. Mitsel’, A. A. Poguda, K. A. Semenov, A. E. Utesheva // Otkrytoe obrazovanie. — 2013. — № 2 (97). — S. 34–41. — DOI: 10.21686/1818-4243-2013-2(97)-34-41
5. 12. Микрюков А. А. Классификация событий в системах обеспечения информационной безопасности на основе нейросетевых технологий / А. А. Микрюков, А. В. Бабаш, В. А. Сизов // Открытое образование. — 2019. — Т. 23, № 1. — С. 57–63. — DOI: 10.21686/1818-4243-2
6. Mikryukov A. A. Klassifikatsiya sobytii v sistemakh obespecheniya informatsionnoi bezopasnosti na osnove neirosetevykh tekhnologii / A. A. Mikryukov, A. V. Babash, V. A. Sizov // Otkrytoe obrazovanie. — 2019. — T. 23, № 1. — S. 57–63. — DOI: 10.21686/1818
7. 13. Можаева Г. В. Онлайн-обучение в современном университете: от брендирования и рекрутинга к новому качеству образования / Г. В. Можаева // Менеджмент XXI века: образование в эпоху цифровой экономики: сб. науч. статей по материалам XVII Междунар. науч.-п
8. Mozhaeva G. V. Onlain-obuchenie v sovremennom universitete: ot brendirovaniya i rekrutinga k novomu kachestvu obrazovaniya / G. V. Mozhaeva // Menedzhment XXI veka: obrazovanie v epokhu tsifrovoi ekonomiki: sb. nauch. statei po materialam XVII Mezhdunar.
9. 14. Можаева Г. В. Информационный потенциал социальных сетей для выявления образовательных потребностей школьников / Г. В. Можаева, А. В. Слободская, А. В. Фещенко // Открытое и дистанционное образование. — 2017. — № 3 (67). — С. 25–29.
10. Mozhaeva G. V. Informatsionnyi potentsial sotsial’nykh setei dlya vyyavleniya obrazovatel’nykh potrebnostei shkol’nikov / G. V. Mozhaeva, A. V. Slobodskaya, A. V. Feshchenko // Otkrytoe i distantsionnoe obrazovanie. — 2017. — № 3 (67). — S. 25–29.
11. 15. Панина Т.С.Некоторые аспекты цифровой трансформации в образовании взрослых: вопросы без ответов / Т. С. Панина, С. А. Дочкин // Известия Российской академии образования. — 2022. — №2 (58). — С. 160–171. — DOI: 10.51944/20738498_2022_2_160. — EDN: PLCJ
12. Panina T. S. Nekotorye aspekty tsifrovoi transformatsii v obrazovanii vzroslykh: voprosy bez otvetov / T. S. Panina, S. A. Dochkin // Izvestiya Rossiiskoi akademii obrazovaniya. — 2022. — № 2 (58). — S. 160–171. — DOI: 10.51944/20738498_2022_2_160. — EDN:
13. 16. Чумакова Е. В. Разработка метода адаптивного тестирования на основе нейротехнологий / Е. В. Чумакова, Д. Г. Кореев, М. С. Гаспариан // Открытое образование. — 2022. — Т. 26, № 2. — С. 4–13. — DOI: 10.21686/1818-4243-2022-2-4-13
14. Chumakova E. V. Razrabotka metoda adaptivnogo testirovaniya na osnove neirotekhnologii / E. V. Chumakova, D. G. Koreev, M. S. Gasparian // Otkrytoe obrazovanie. — 2022. — T. 26, № 2. — S. 4–13. — DOI: 10.21686/1818-4243-2022-2-4-13
15. 17. Шамсутдинова Т. М. Проблемы и перспективы применения нейронных сетей в сфере образования / Т. М. Шамсутдинова // Открытое образование. — 2022. — Т. 26, № 6. — С. 4–9. — DOI: 10.21686/1818-4243-2022-6-4-9
16. Shamsutdinova T. M. Problemy i perspektivy primeneniya neironnykh setei v sfere obrazovaniya / T. M. Shamsutdinova // Otkrytoe obrazovanie. — 2022. — T. 26, № 6. — S. 4–9. — DOI: 10.21686/1818-4243-2022-6-4-9
17. 1. Босов А. В. Применение самоорганизующихся нейронных сетей к процессу формирования индивидуальной траектории обучения / А. В. Босов // Информатика и ее применения. — 2022. — Т. 16, № 3. — С. 7–15. — DOI: 10.14357/19922264220302
18. Bosov A. V. Primenenie samoorganizuyushchikhsya neironnykh setei k protsessu formirovaniya individual’noi traektorii obucheniya / A. V. Bosov // Informatika i ee primeneniya. — 2022. — T. 16, № 3. — S. 7–15. — DOI: 10.14357/19922264220302
19. 2. Бум нейросетей: Кто делает нейронные сети, зачем они нужны и сколько денег могут приносить [Электронный ресурс]. — URL: <a href="https://nauchkor.ru/media/bumneyrosetey-kto-delaet-neyronnye-seti-zachem-oni-nuzhny-i-skolko-deneg-mogut-prinosit578ca2c35f1be72d745" target="_blank">https://nauchkor.ru/media/bumneyrosetey-kto-delaet-neyronnye-seti-zachem-oni-nuzhny-i-skolko-deneg-mogut-prinosit578ca2c35f1be72d745</a>
20. Bum neirosetei: Kto delaet neironnye seti, zachem oni nuzhny i skol’ko deneg mogut prinosit’ [Elektronnyi resurs]. — URL: <a href="https://nauchkor.ru/media/bum-neyrosetey-kto-delaet-neyronnye-seti-zachem-oni-nuzhny-i-skolko-deneg-mogut-prinosit578ca2c35f1be72d745" target="_blank">https://nauchkor.ru/media/bum-neyrosetey-kto-delaet-neyronnye-seti-zachem-oni-nuzhny-i-skolko-deneg-mogut-prinosit578ca2c35f1be72d745</a>
21. 3. Дочкин С. А. Об отдельных аспектах воздействия цифрового мира на образование взрослых / С. А. Дочкин // Профессиональное образование и занятость молодежи: XXI век. Цифровое образование: от прогнозов к реальности: материалы Междунар. науч.-практ. конф.
22. Dochkin S. A. Ob otdel’nykh aspektakh vozdeistviya tsifrovogo mira na obrazovanie vzroslykh / S. A. Dochkin // Professional’noe obrazovanie i zanyatost’ molodezhi : XXI vek. Tsifrovoe obrazovanie: ot prognozov k real’nosti: materialy Mezhdunar. nauch. -pr
23. 4. Дочкин С. А. Проектирование сетевых моделей взаимодействия в интересах непрерывного образования / С. А. Дочкин, Е. Кабачевская // Адресная подготовка специалистов среднего профессионального образования в процессе сетевого взаимодействия : материалы IV
24. Dochkin S. A. Proektirovanie setevykh modelei vzaimodeistviya v interesakh nepreryvnogo obrazovaniya / S. A. Dochkin, E. Kabachevskaya // Adresnaya podgotovka spetsialistov srednego professional’nogo obrazovaniya v protsesse setevogo vzaimodeistviya : mat
25. 5. Дочкин С. А. Цифровой след как инструмент отбора абитуриентов в вуз / С. А. Дочкин, И. Ю. Кузнецова // Актуальные научные исследования в современном мире. — 2021. — № 11–10 (79). — С. 154–158.
26. Dochkin S. A. Tsifrovoi sled kak instrument otbora abiturientov v vuz / S. A. Dochkin, I. Yu. Kuznetsova // Aktual’nye nauchnye issledovaniya v sovremennom mire. — 2021. — № 11–10 (79). — S. 154–158.
27. 6. Использование нейронных сетей в образовании / О. М. Бакунова, И. Л. Калитеня, А. М. Бакунов и др. // Web of Scholar. — 2018. — № 1 (19). — С. 8–10.
28. Ispol’zovanie neironnykh setei v obrazovanii / O. M. Bakunova, I. L. Kalitenya, A. M. Bakunov i dr. // Web of Scholar. — 2018. — № 1 (19). — S. 8–10.
29. 7. Использование машинного обучения и нейронных сетей для автоматической верификации заданий в текстовом и графическом представлении и помощи преподавателю / Н. О. Бесшапошников, М. С. Дьяченко, А. Г. Леонов и др. // Успехи кибернетики. — 2020. — Т. 1, №
30. Ispol’zovanie mashinnogo obucheniya i neironnykh setei dlya avtomaticheskoi verifikatsii zadanii v tekstovom i graficheskom predstavlenii i pomoshchi prepodavatelyu / N. O. Besshaposhnikov, M. S. D’yachenko, A. G. Leonov i dr. // Uspekhi kibernetiki. — 20
31. 8. Казаченок В. В. Применение нейронных сетей в обучении / В. В. Казаченок // Информатика и образование. — 2020. — № 2 (311). — С. 41–47. — DOI: 10.32517/0234-0453-2020-35-2-41-47
32. Kazachenok V. V. Primenenie neironnykh setei v obuchenii / V. V. Kazachenok // Informatika i obrazovanie. — 2020. — № 2 (311). — S. 41–47. — DOI: 10.32517/0234-0453-2020-35-2-41-47
33. 9. Козлова О. А. Использование нейронных сетей в дистанционных образовательных технологиях для идентификации обучающихся / О. А. Козлова, А. А. Протасова // Открытое образование. — 2021. — Т. 25, № 3. — С. 26–35. — DOI: 10.21686/1818-4243-2021-3-26-35
34. Kozlova O. A. Ispol’zovanie neironnykh setei v distantsionnykh obrazovatel’nykh tekhnologiyakh dlya identifikatsii obuchayushchikhsya/ O.A.Kozlova, A.A.Protasova// Otkrytoe obrazovanie. — 2021. — T. 25, № 3. — S. 26–35. — DOI: 10.21686/1818-4243-2021-3-26

Остальные статьи