Искусственный интеллект в образовательной среде

Козьмина Ксения Эдуардовна
e-mail: ksenya_kozmina@mail.ru

Разумовская Варвара Александровна
e-mail: ginger.varya@gmail.com

В связи с тем, что сфера образования, как и весь мир, не стоит на месте, она претерпевает некоторые изменения. В том числе и внедрение более современных, в сравнении с привычными большинству, технологий. Это касается и искусственного интеллекта. Поскольку в течение последних нескольких лет во многих сферах уделяют внимание искусственному интеллекту — его востребованность постоянно растёт.

Чаще всего современные эксперты, говоря про искусственный интеллект, подразумевают перечень технологических алгоритмов, которые нацелены на имитацию интеллектуальной деятельности живого человека. Достижение искусственным интеллектом возможности воссоздавать когнитивные функции человеческого разума, такие как самообучение и принятие решений вне привычных машинам алгоритмов, выведет общее технологическое развитие на другой уровень, где машина стремится обойти интеллектуальные возможности человека. Технологический прогресс в подобных процессах также позволит значительно вырасти уровню развития экономики, промышленности, бизнеса и так далее. Из-за этого по всему миру ставятся цели, связанные с максимально возможным ускорением технического развития внутри стран.

Таким образом, благодаря росту популярности технологий искусственного интеллекта и компьютерных наук в целом, меняются многие сферы человеческой деятельности. Даже те, где, на первый взгляд, искусственный интеллект — не первая необходимость. Естественно, сфера технологий претерпевает больше всего изменений, так как искусственный интеллект — это непосредственный результат ее развития. Также значительные перемены наблюдаются в других областях человеческой деятельности: рынок труда, финансы, образование и так далее.

Поскольку внедрение искусственного интеллекта не только предоставляет индустриям специфические преимущества в виде повсеместного стремительного технологического развития, но также требует затраты большого количества различных ресурсов: денежных, человеческих, временных и интеллектуальных. Чтобы и далее добиваться заметных результатов в отрасли искусственного интеллекта человечеству приходится за ним “поспевать” и развиваться наравне, а это в свою очередь приводит к росту необходимости квалифицированных специалистов в данной сфере, которые будут разбираться в специфике отрасли и будут способствовать дальнейшему развитию ИИ. Потому в сфере образования ввиду востребованности данной специализации сейчас появляется всё больше возможностей изучать дисциплины, связанные с искусственным интеллектом, и/или получить образование со специальностью в компьютерных науках.

Спрос на обучение компьютерным наукам и получение знаний технологий искусственного интеллекта оказывает значительное влияние на сферу образования. Именно отражение искусственного интеллекта на образовательную среду есть смысл рассмотреть, учитывая реалии современного образования.

По мере развития сферы технологий увеличиваются возможности обучаться работе с искусственным интеллектом. Больше всего это было доступно тем, студентам, кто отдавал предпочтение образованию в сфере технологий. Так в 2020 году большинство дисциплин, связанных с ИИ, предлагались студентам, получающим степень бакалавра в области компьютерных наук, компьютерной инженерии и информатики. Студенты, которые выбирали смежные к работе с искусственным интеллектом специальностям получили возможность получить начальные знания в этой сфере. Изменение тренда на спрос данной специальности среди бакалавров можно изучить ниже на рисунке 1:

Рисунок 1. Количество выпускников бакалавриата в области компьютерных наук и искусственного интеллекта 2010 — 2021 (составлено авторами на основе данных из The AI Index Report by Stanford University. URL: https://aiindex.stanford.edu/report/)

Специалисты предполагают, что студенты, желающие получить полноценное образование в области компьютерных наук и искусственного интеллекта не остановятся на степени бакалавра и пойдут на следующие ступени образования, где смогут сузить направление своего образования до конкретной специальности. Так, среди аспирантов, получивших степень по информатике, каждый пятый студент выбрал специализацию «Искусственный интеллект и машинное обучение», что делает ее самой популярной специальностью за последние 10 лет. За период времени между 2010 и 2020 годами количество выпускников докторских программ по информатике, являющейся следующей ступенью после аспирантов, выбравших специализацию в области искусственного интеллекта/машинного обучения или робототехники, выросло на 72,05% и 50,91%, соответственно.

Из данных выше можно сделать вывод, что растущая востребованность квалифицированных специалистов в области искусственного интеллекта приводит к росту количества студентов, выбирающих данную специальность в качестве основного вида деятельности. И студенты не только получают начальную степень бакалавра в области информатики, но и идут далее, делая «Искусственный интеллект и машинное обучение» своей основной специальностью в аспирантуре и/или докторантуре. Такой заметный рост подготовленных к работе с искусственным интеллектом специалистов также означает, что образовательные учреждения обладают возможностью предоставлять необходимый спектр услуг для обеспечения должного уровня образования потенциальных специалистов в области искусственного интеллекта. Рис. 2 и 3 ниже демонстрируют изменение количества выпускников магистратуры (Рис. 2) и аспирантуры (Рис.3) по направлению компьютерных наук и искусственного интеллекта в период с 2010 по 2021.

Рисунок 2. Количество выпускников магистратуры в области компьютерных наук и искусственного интеллекта 2010 — 2021 (составлено авторами на основе данных из The AI Index Report by Stanford University. URL: https://aiindex.stanford.edu/report/)

Рисунок 3. Количество выпускников аспирантуры в области компьютерных наук и искусственного интеллекта 2010 — 2021 (составлено авторами на основе данных из The AI Index Report by Stanford University. URL: https://aiindex.stanford.edu/report/)

В связи с тем, что искусственный интеллект и машинное обучение, ввиду востребованности специальности, может внедряться во многих отраслях, не все из которых напрямую связаны с технологиями, выпустившиеся студенты не всегда оказываются сотрудниками, например, технологической компании или компьютерного стартапа. То есть, после получения диплома студенты могут выбрать, на каком карьерном пути им стоит остановиться: наука, промышленность/коммерция или правительство. Несмотря на то, что в 2020 году большинство (60,2%) решили работать в частном секторе, это число немного ниже, по сравнению с показателем 2019 года (65,7%). Количество людей, решивших продолжить карьеру в науке и правительственных организациях, изменилось незначительно. Все большее число аспирантов решили работать за границей после окончания учебы (с 19% в 2019 году до 32% в 2020 году).

Далее рассмотрим гендерное распределение среди студентов и выпускников по направлению компьютерных наук. И женщины, и мужчины получают техническое образование в современных образовательных организациях. Несмотря на повсеместную популярность технологий искусственного интеллекта и доступность получения технического образования, в этой области по-прежнему доминируют мужчины. Компьютерные науки в целом считаются «мужской» специальностью. Так, женщины составляют лишь 20,20% от общего числа выпускников аспирантуры, решивших строить карьеру в сфере ИИ. Это меньше даже одной трети от выпускников аспирантуры по специальности, связанной с искусственным интеллектом. Постепенно количество женщин, занятых в данной сфере, увеличивается, но достаточно медленно, потому количественное преимущество всё ещё держится за специалистами мужского пола.

Помимо разделения по биологическим признакам, где выяснено преобладание мужчин в сфере работы с машинным обучением и искусственным интеллектом. Также в этой области наблюдаются и неравномерное расовое распределение среди тех, кто получает образование, связанное с технологиями искусственного интеллекта. С точки зрения расы, большинство всех новых докторов наук в области ИИ с 2010 по 2020 год — это белые (65,2%) или азиаты (18,8%). За последние 11 лет процент белых докторов наук изменился незначительно, в то время как число чернокожих и испаноязычных докторов наук в области вычислительной техники резко сократилось. Причиной подобного спада может быть экономический кризис в вышеуказанных странах и, соответственно, недостаточное финансирование данной отрасли. Как было упомянуто в начале, развитие технологий искусственного интеллекта и машинного обучения требует большого количества ресурсов — в том числе денежных. В погоне за лидерскими позициями и борьбе за звание самой технологически развитой страны многие государства прописывают пошаговые стратегии внедрения ИИ во многие виды деятельности и ускорения общего технического развития. Также для достижения заметных результатов выделяются средства для финансирования и поддержки технологического развития. Те, кто подвержены экономическому кризису больше других, уделяют развитию технологий искусственного интеллекта и поддержке образования в этой сфере меньше внимания и выделяют меньше финансовой поддержки. Этим и объясняется снижение процента «цветных» студентов и выпускников направлений, связанных с компьютерными науками. В общем количество иностранных студентов среди новых докторов наук в области ИИ в 2020 году немного снизилось — с 64,3% в 2019 году до 60,5% в 2020 году. Рис. 4 ниже показывает изменения в количестве международных выпускников в сфере компьютерных наук и искусственного интеллекта в период с 2010 по 2021.

Рисунок 4. Количество международных выпускников в области компьютерных наук и искусственного интеллекта 2010 — 2021 (составлено авторами на основе данных из The AI Index Report by Stanford University. URL: https://aiindex.stanford.edu/report/)

В целом, если рассматривать ситуацию в образовательной среде в сфере компьютерных наук, а особенно искусственного интеллекта, то можно заметить, что именно эта отрасль, в основном, растёт и развивается. Как и в индустрии технологий в общем, всё больше внимания уделяется развитию искусственного интеллекта. Образовательные учреждения предоставляют студентам возможность получать профильное образование для работы с искусственным интеллектом, выпуская квалифицированных специалистов в этой области, которые потом работают в различных областях, применяя технологии искусственного интеллекта и в не смежных с технологиями отраслях. В современных условиях образования появляются больше докторов наук со специализацией на искусственном интеллекте и машинном обучении, что ускоряет темпы внедрения технологий ИИ повсеместно: в промышленности, в бизнесе, в экономике и образовании.

Вывод:

В итоге можно отметить положительный тренд в развитии искусственного интеллекта и его влиянии на образовательную среду. Востребованность обучения на данную специальность позволяет сфере образования улучшать свою деятельность и развивать качество работы. Искусственный интеллект в свою очередь положительно влияет не только на свою область, но и на те, где его внедряют. Сфера образования лишь одна из немногих, кто успешно интегрирует технологии ИИ в свой рабочий процесс и не сдает позиции.