Ученые Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта (БФУ им. И. Канта) разработали модель, которая анализирует данные об успеваемости обучающегося и отслеживает, какие темы даются ученику лучше или хуже, каких образовательных навыков ему не хватает и какие задания вызывают стресс. Искусственный интеллект по результатам анализа может дать рекомендации учителю, родителю и самому школьнику. Система поможет улучшить успеваемость любого ученика и научит его эффективно использовать в учебе свои сильные стороны.
Алгоритм на основе специализированных тестов составляет психологический портрет ученика. В портрете учитывается темперамент, уровень IQ, тип нервной системы и особый показатель, предложенный авторами исследования и сокращенно названный ЭКОФ (элементарные когнитивно-образовательные функции). К ним относятся память, фокусирование внимания и концентрация. Для улучшения ЭКОФ система предлагает ученику ввести в свой распорядок дня внеурочную активность: занятия спортом, музыкой и искусством, а также развивающие игры.
После сбора и анализа информации система выдаст индивидуальные рекомендации ученику и родителю, а также покажет преподавателю картину усвоения информации у всего класса и выберет темы, которые ученику стоит повторить или объяснить по-другому. Кроме того, искусственный интеллект сможет с помощью смарт-часов анализировать физиологическое состояние организма ученика во время урока: отслеживать пульс, дыхание, движение глаз и время реакции. Таким образом ученые смогут узнать, испытывает ли школьник стресс во время занятий и объяснить причину появления стресса.
С 2023 года модель экспериментально используют в лицее №23 в Калининграде и в БФУ. Пилотной площадкой в Москве стала школа-лаборатория «Новый взгляд». Эксперимент проходит в ограниченном формате: раз в полгода школьники решают тесты для оценки психологического портрета и ЭКОФ, и в это время их когнитивные процессы исследуются и обрабатываются искусственным интеллектом. Родители учеников, принимающих участие в исследовании, смогут получить первые рекомендации в сентябре 2023 года.
«Мы провели наш эксперимент с учениками третьих-пятых классов, будем двигаться дальше к старшим классам. Наш план – проверить предложенную модель на всех возрастных группах, включая студентов университета. Дальше мы хотим распространить эту идею и на дополнительное образование. Мы мечтаем о том, чтобы нашу систему начали в будущем использовать во всех школах России. На наш взгляд, это было бы очень полезно в целом для повышения уровня образования. Конечно, это не быстрый процесс. Сначала нужно отработать систему на разных образовательных площадках, что мы сейчас и делаем в коллаборации с нашим партнером “Инскултех”, расширяться, а потом можно будет говорить о всероссийских перспективах», — рассказал исполнитель проекта, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Балтийского центра нейротехнологий и искусственного интеллекта Семен Куркин.
Образовательная модель с использованием искусственного интеллекта универсальна и не зависит ни от возраста обучающегося, ни от того, какие именно знания он должен получить. Ученые БФУ имени Иммануила Канта разработали автоматизированную систему для анализа успеваемости школьников в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» (национальный проект «Наука и университеты»). Результаты исследования опубликованы в журнале «Информатика и образование».
