Не так давно журнал Wired рассказал об истории, которая произошла в Вест-Хартфорде, штат Коннектикут. Преподавательница по имени Дениз Гарсия случайно дала ученикам задачу, которую они, по идее, не должны были решить: уравнение относилось к расширенной программе, и в классе такие задачи ещё не разбирали. Однако по какой-то неведомой причине несколько учеников справились с заданием. Они не только дали правильный ответ, но и продемонстрировали ход рассуждений, когда учительница решила их проверить.
Дениз Гарсия не знала, как реагировать на такие приятные, но странные новости, пока не вспомнила, как её бывшие ученики рассказывали об онлайн-инструменте Wolfram|Alpha, который справляется со сложными вычислениями за считанные секунды, не только решая уравнение, но и показывая промежуточные шаги. По признанию выпускников, этот трюк помогал им с домашними заданиями, делая списывание почти незаметным.
Выяснилось, что ученики, получив непривычно сложное задание, не растерялись и прибегли к помощи умного сервиса.
Программ и веб-ресурсов, которые помогают в учёбе, множество. В Америке популярны CliffsNotes и SparkNotes — сервисы, которые помогают разобраться с содержанием книги за несколько минут и предлагают краткие пособия для изучения различных тем. Стоит ли говорить про популярную во всём мире «Википедию», которая никогда не откажется в краткой и доступной форме растолковать любое понятие или объяснить, в чём суть исторического события.
Однако у сегодняшних студентов есть более интеллектуальные инструменты. Например, Wolfram|Alpha. По структуре это база данных и набор алгоритмов для вычисления. Программа использует для решения уравнений искусственный интеллект — именно технология обработки естественного языка делает её такой умной. Посмотреть, как Wolfram|Alpha решает задачу, быстрее, чем просить учителя объяснить ход рассуждений и проще, чем пытаться самостоятельно придумать решение.
Если вы пытаетесь решить уравнение, Wolfram|Alpha даст ответ, предложит проверочные уравнения, построит график и числовую прямую. А вот чтобы посмотреть пошаговое объяснение, потребуется расширенная версия за 6,99 долларов в месяц (для студентов и преподавателей есть скидка).
С помощью Wolfram|Alphа можно не только решать задачи по физике, химии и математике. Есть разделы по инженерии, астрономии, статистике, анализу данных, музыке, наукам о Земле и другим областям знаний. Имеется, например, поиск по историческим личностям, который позволяет прочитать краткую биографию, сравнить несколько персоналий по параметрам и построить сравнительные графики продолжительности жизни. Доступна вопросно-ответная система: сервис способен ответить на пользовательский вопрос «когда была изобретена магнитная лента?» или «как называется столица Либерии?».
Кроме того, сервис умеет шутить на заданную тему (например, о биологии) и обрабатывать изображения. Мы попросили Wolfram|Alpha применить эффект тиснения к Жан-Полю Сартру. Исходную фотографию Сартра мы не загружали, как и не объясняли системе, что такое тиснение — просто сформулировали запрос в строке (на английском языке). Программа сама отыскала нужные данные в базе и совместила их.
Конечно, система не совершенна, как и любой ИИ сегодня: она не может верно отвечать на все вопросы, не понимает разговорной речи и оперирует только той информацией, которая есть в её базе данных. Работа с Wolfram|Alpha напоминает поиск в Google, с той только разницей, что сервис предоставляет конкретные ответы, а не список страниц с потенциально релевантными результатами.
Угроза знаниям или новый подход?
По данным журнала Wired, многие члены американского педагогического сообщества считают использование ресурса проблемой и ученическим обманом. Но есть и кое-что более интересное. Опрос, который автор издания устроил среди своих подписчиков, изучавших математику, показал, что многие из них обращались к сервису не только в школе: кому-то он помог сдать экзамен в колледже, а некоторые продолжают использовать его, работая инженерами или количественными аналитиками.
Несмотря на то, что Wolfram|Alpha задумывался разработчиками как образовательный проект, позволяющий разобраться, как решаются уравнения, общество не знает, как на него реагировать. Одни называют его обманом, другие — прорывом, который влечёт за собой качественно новый подход к обучению.
Создатель сервиса — Стивен Вольфрам, компьютерный энтузиаст, одержимый идеей того, как машины могут помогать людям в изучении сложных систем. По мнению Вольфрама, механический счёт — это низший уровень математического мышления. Вместо этого он предлагает развивать «вычислительное мышление», благодаря которому человек будет учиться формулировать свои мысли так, чтобы их понял достаточно умный компьютер. Знание алгебры в насквозь технологическом мире не принесёт много пользы, а вот понимание того, как именно задавать вопросы машинам, станет новой алгеброй.
По мнению Вольфрама, если ученики школ сами делают этот шаг, они всего лишь опережают время.
Тем не менее, в команде понимают, что именно вызывает обеспокоенность учителей. Менеджер программ Wolfram Research Джон Диксон предлагает обратить внимание на то, что большую часть своего существования система образования была настроена на поощрение вычислений в уме и устного счёта. Так сложилось потому, что не существовало технологии, которая позволяла бы сделать то же самое быстрее и продуктивнее, а машины, которым можно доверять вычисления, появились относительно недавно. По словам Диксона, компания Wolfram Research хочет помочь таким раздосадованным учителям, как Дениз Гарсия, с которой мы начали эту историю, научиться использовать новые инструменты и не воспринимать их как источник угрозы.
Лука Пачоли, итальянский математик XV века и основоположник принципов бухгалтерии.
Разработчики воспринимают своё детище не как способ обдурить систему образования, а как персонального помощника в учёбе для учащихся, которые не могут в любой момент обратиться к преподавателям или образованным родителям. Кнопка «показать шаги» позволяет учителям растолковывать путь рассуждений, а проверочные уравнения дают возможность убедиться, что решение правильное.
Диксон считает, что Wolfram|Alpha может привить интерес к математике тем, кто никогда не считал себя специалистом в точных науках. Успешное выполнение заданий не сводится к счётным способностям — скорее речь идёт о навыке находить и понимать ответ вне зависимости от того, как именно выполнены вычисления.
Образование в информационную эпоху
Похоже, это путь, по которому (или к которому) сегодня движется образование. Традиционная доинформационная модель предполагает, что задачи решать нужно с помощью головы, ручки и бумаги. Именно из-за такого подхода на ЕГЭ даже наблюдателям не разрешается пользоваться телефоном или просто читать книгу. Стоит ли говорить, что ученики, которым предстоит сдавать экзамен, не должны иметь при себе ничего, кроме ручки и полученного экзаменационного бланка.
Однако если прежде главная образовательная задача состояла в том, чтобы «загрузить» в человеческий мозг как можно больше информации, которая была редкой, ценной и дорогой, то сегодня человек — не хранилище информации, а, скорее, оператор. Такие инструменты, как Wolfram|Alpha, ставят под вопрос целесообразность устройства нынешней системы образования и предлагают рассмотреть новые подходы.
А как вы думаете, отличается ли работа с интеллектуальными системами от списывания? Или Wolfram|Alpha — это просто интерактивный сборник готовых домашних заданий?
