Rövid elméleti áttekintés a Mesterséges Intelligencia kialakulásáról, megjelenéséről az oktatásban

A mesterséges intelligencia a technológiai fejlődéssel a mindennapi életünk természetes részesévé vált, például a különböző gépi fordítások, vagy okostelefonok digitális asszisztenseinek elterjedése során, azonban ez nem egy újszerű dolog, hiszen már közel hetven éve létezik, rohamos fejlődése és a hétköznapi emberek számára történő elérhetősége miatt csak napjainkban vált hangsúlyossá az oktatásban is.

Készítette: Liszkai Anikó

Két fő típusa van, az egyik a szoftver alapú: ezek a virtuális asszisztensek, képalkotó és beszélgető, valamint az arc- és beszédfelismerő programok. A másik csoportba pedig a fizikai megjelenés változatai tartoznak, mint az önvezető autó és különböző robotokban, drónokban történő felhasználás, ezek többek között a gazdaságban és az egészségügyben is megtalálhatóak.

Az oktatásban nagyon fontos szerepet játszik a személyre szabott tanulás és értékelés tekintetében. A pedagógusoknak nagy segítség, pillanatok alatt információhoz lehet jutni egy adott témában, tartalmakat létrehozni, amelyek lehetnek különböző vizuális megjelenítések vagy szövegek.

Mesterséges intelligenciának nagyon sokféle definíciója van. ChatGPT-t megkérdezve a következő választ kaptam:

„A mesterséges intelligencia (MI) olyan terület, amely az emberi intelligencia számítógépes rendszerekkel történő reprodukálásával foglalkozik. Ennek a tudománynak a célja, hogy olyan gépek és szoftverek fejlesztésével foglalkozzon, amelyek képesek gondolkodni, tanulni, döntéseket hozni és problémákat megoldani, hasonlóan az emberi agy működéséhez”.

Kialakulása igazán izgalmas, nagyon röviden fogom összefoglalni a főbb mérföldköveit. Az 1950-es években John McCarthy használta először azt a kifejezést, hogy Mesterséges Intelligencia, ebben az évtizedben főként a matematikai  tételek megoldása volt a központi kérdés, így született a Logic Theorist program. Majd a következő nagy lépést az jelentette, hogy Frank Rosenblatt sikeresen megépítette neurális hálózatát a Peceptron-t, így az algoritmus révén a gépek képessé váltak a képek felismerésére, kategorizálására. 1960-ban megjelent ELIZA, amely a gépek számára lehetővé tette az adatokból történő gépi tanulást. Az igazi nagy áttörést az internet elterjedése hozta meg 1990-es években, viszonylag nagy adathalmazzal tudott a mesterséges intelligencia tovább dolgozni. A kutatások kiterjedté váltak, hiszen előtérbe került a kollaboratív munka, az adatok megosztása a kutatók között. Ekkor készült el a Deep Blue, ami egy olyan sakkprogram volt, amely győzelmet tudott aratni, az akkori sakkvilágbajnok Kasparov felett.

Deep Blue beat G. Kasparov in 1997 (youtube.com)

2000-es években jelent meg a mélytanulás algoritmusa, vagyis a nagy mennyiségű adatok felhasználása kép- és beszédfelismerő programok. 2010-ben létrejött a Google fejlesztése által az AlphaGo, amely 2016-ban legyőzte Lee Sedol-t az akkori Go világbajnokot.

AlphaGo – The Movie | Full award-winning documentary (youtube.com)

Milyen lehetőségeket és kihívásokat, nehézségeket tartalmaz az MI

Az MI-nek számtalan előnye van, a tanulás folyamata során felmerülő kérdésekre azonnal választ adnak a különböző chatbotok és a virtuális asszisztensek. Esélyegyenlőséget is biztosítják, hiszen képesek a narrációra, vagyis a szöveges tartalom hang alapú megjelenítésére, amely nagy segítség lehet akár a gyengénlátó gyermekek számára, ugyanakkor szöveghez videó tartalmat is tud előállítani, tehát az olvasási problémákkal küzdő gyermekek is könnyebben tanulhatnak. Személyre szabja a tananyagot, illetve az írásbeli munka javítása során feltárja a tanuló nehézségeit, ez által meghatározza a fejlesztendő területet. A csalások kivédésére is képes, egyrészt a plágium szűrése által, de nem csak a másolt szöveg azonosítására képes, a tanuló nyelvi megfogalmazását is elsajátítja, ez által felismeri, ha más írja meg a leckét.

Azonban, mint minden újdonság a pedagógia gyakorlatában, számtalan kihívást is rejteget magában. Működésének korlátai lehetnek a lassú algoritmusok, amik miatt kevésbé hatékony, illetve maga a technológiai háttér az egyes közoktatási intézményekben. A pedagógusok technológiai kompetenciája rendkívül eltérő képet mutat, vannak, akik nagyon motiváltak az MI lehetőségeinek megismerésére, gyakorlati alkalmazásra, míg mások nem szívesen fogadják a modern világunk gyors ütemű technológiai fejlődéséből adódó oktatási lehetőségeket. Alapvetően megfelelő pedagógiai attitűd szükséges a sikeres alkalmazásához. Ugyanakkor felmerülnek az MI pedagógiai célú felhasználása során olyan kérdések, mint az oktatásra és a gyermekekre kifejtett társas-érzelmi hatása. Erről részletesebben az alábbi linken olvashatunk.

https://epa.oszk.hu/04700/04794/00006/pdf/EPA04794_pannon_2023_01_005-017.pdf

Általános problémaként jelennek meg az etikai, internetbiztonsági, illetve a szerzői és tulajdonjogi kérdések. Etikai irányokról részletesebben a következő honlapcímen tájékozódhatunk, ahonnan letölthető az Európai Bizottság által meghatározott Etikai iránymutatások oktatók számára  a mesterséges intelligencia (MI) és az adatok oktatási célú felhasználásáról.

Etikai iránymutatások oktatók számára a mesterséges intelligencia (MI) és az adatok oktatási és tanulási célú felhasználásáról – Európai Unió (europa.eu)

A pedagógusok szerepvállalása az oktatói MI szoftverek fejlesztésében hatalmas, hiszen gyakorlati alkalmazás nélkül nem tud tovább fejlődni a mesterséges intelligencia. Kiemelten fontossá válnak a további kutatások megvalósításai. A gyakorlatban megjelenő problémák feltárása, a siker/hatékonyság növelése érdekében.

Óvodai alkalmazási lehetőségeiről általánosságban, felhasználása gyakorlati megvalósulásairól röviden

 Különböző MI szoftverek biztonságos használatának megalapozása óvodában kezdődik, a gyermekek itt találkoznak először ezekkel a felületekkel, megszerezve az első pozitív tapasztalatokat, ez azért fontos, mert egyrészt motiváltak maradnak az élethosszig tartó tanulásra, másrészt olyan kompetenciák kerülnek megalapozásra, amelyekre az iskola majd építeni tud, hogy a későbbiekben mélyebben fel tudják használni az eredményes tanulásban az MI-t. A digitális kompetencia egyre inkább felértékelődik, ezért fontos, hogy minél korábbi életkorban találkozzanak a technológia oktatásban is hasznos vívmányaival. Online tanulás és a hibrid oktatás lehetősége érvényesüljön, miközben probléma alapú tanulás is megalapozódik, kibontakoztatva kreativitásukat. Természetesen fontos arról tudni, hogy az iskolában, majd milyen formában válik elérhetővé a pedagógusok számára az MI, mert akkor ezt szem előtt tartva tudjuk meghatározni azokat a pedagógiai célokat és feladatokat, melyeknek eredménye végső soron a technológiát értő, szerető, rugalmasan alkalmazó, probléma alapú tanulásra képes, digitális kompetenciával rendelkező generáció lesz.

Alkalmazható felületek áttekintése: típus és feladat szerint

Képalkotás, szövegalkotás, feladatlapok és tananyagfejlesztés témakörökben

A gyakorlatban különböző MI felületek teszik lehetővé az óvodai tanulás támogatását, ezek három csoportra bonthatók: képalkotó programok, melyeket elsősorban különböző szemléltetéshez, anyanyelvi vagy fejlesztő játékok megalkotásához is használhatunk. Második csoportba a szöveges tartalom létrehozása tartozik, ahol alkothatunk akár mesét, vagy kreatív verset, éneket és azonnali választ kaphatunk a gyermekek kérdéseire, vagy akár rövid elméleti összefoglaló is lehet QR-kódba ágyazva, maga a gyermek is megfejtheti, de hang alapú gépelés révén a gyermeknek lehetősége van, hogy csevegő módon használja a programot és megkapja azonnal a választ, amit szintén felolvas neki a szoftver. Természetesen minden ilyen alkalmazni kívánt programot jól kell ismernünk, előre tesztelni, hogy valóban úgy működik-e ahogyan szeretnénk, és az esetlegesen felmerülő technikai problémák elhárításához elegendő digitális tudással kell rendelkeznünk. Végül akár nyílt napokra, vagy csak egy közös otthoni programhoz is készíthetünk online a szülők számára is, mindenféle különösebb informatikai tudás nélkül is élvezhető, egyszerű feladatlapokat, melyek az MI óvodai felhasználásának harmadik csoportját alkotják. Ez színesítheti az adott eseményt, egyúttal komplex tananyag feldolgozására is van lehetőségünk.

1. kép: MI óvodában alkalmazható szoftverek

A cikksorozat további részeiben részletesen fogok ezekről írni, így láthatóvá válik mindenki számára, hogy ezek a szoftverek valóban könnyen alkalmazhatóak, és némi gyakorlással a megfelelő rutint megszerezve nagyon látványos és színes foglalkozásokat tudunk készíteni velük.

A szükséges pedagógiai kompetenciákról röviden

A Mesterséges Intelligencia sikeres alkalmazása során elengedhetetlen a megfelelő pedagógia kompetenciák megléte. A digitális tartalom létrehozásának képessége alapvető tényező, melyhez közvetlenül kapcsolódik a megfelelő elméleti és technológiai ismeretek folyamatos, önképzés útján való bővítése. Nagyon fontos, hogy ne ragaszkodjunk a rutinhoz, legyünk flexibilisek a pedagógiai munkában. Törekedjünk a megújulásra, modern, korszerű, aktuális tudásra.  Az adatszerzés képessége hangsúlyossá válik, ezzel párhuzamosan adatetikai ismeretekkel is rendelkeznünk kell, hogy megvédjük, illetve érvényesítsük mások jogait. A digitális készségek folyamatos bővítése, az élethosszig tartó tanulás része, hiszen mindig vannak újdonságok, ebben a témában nem létezik tökéletes tudás, hanem állandó fejlesztést/frissítést igényel. Amennyire szerteágazó, ugyanakkor olyan gyorsan fejlődő terület. Nem mindegy, hogy mit viszünk be a csoportunkba, ezért oktató-nevelő munka során használható MI alkalmazások, szoftverek megismerése elengedhetetlen. Természeten ehhez a tudáshoz digitális kreativitásnak is kell kapcsolódnia, illetve nagyon fontos a gyerekek buzdítása is az önálló alkotásra, legyenek saját ötleteik, melyeket merjenek kipróbálni, így a tanulás folyamatában a pedagógus facilitátori szerepet fog betölteni. Fontos feladatává válik a digitális inklúzió, a gyerekek társadalmi felelősségvállalásának és tudatos adathasználatának megalapozása, az adatvédelmi elvek megismertetése, az internetbiztonság kérdése, megfelelő személyes példamutatás.

Az oktatás folyamata megváltozik, amikor a pedagógus alkalmazza ezt a technológiát, miközben hibrid módon együttműködik az MI-vel, nemcsak a gyerekekért, hanem az MI megfelelő irányú fejlődéséért is felelőssé válik.

Mégis érdemes kipróbálni, hiszen nem kell programozói ismeretekkel rendelkeznünk, egyszerűen elég, ha nyitottak vagyunk az újdonságokra és merünk kísérletezni, kiszakadni a mindennapos rutin árnyékából, és újszerű módon megközelíteni akár ugyanazt a témát. Ez egy nagyszerű lehetőség és nagyon izgalmas játékokat lehet készíteni általa, melyek egyrészt motiválóan hatnak a gyermekekre, másrészt pedig fokozni tudják a tanulás hatékonyságát.

Felhasznált irodalom

• https://www.europarl.europa.eu/topics/hu/article/20200827STO85804/mi-az-a-mesterseges-intelligencia-es-mire-hasznaljak
• https://netliferobotics.hu/blog/mesterseges-intelligencia-az-emberiseg-szolgalataban/
• http://project.mit.bme.hu/mi_almanach/books/aima/ch01s03
• https://www.muszaki-magazin.hu/2023/02/06/mesterseges-intelligencia/
• https://ibtconsulting.hu/blog/mesterseges-intelligencia-szuletese-es-evolucioja
• https://klippe.hu/mesterseges-intelligencia-az-oktatasban/
• https://www.researchgate.net/publication/370266971_A_mesterseges_intelligencia_lehetosegei_es_kihivasai_az_oktatasban_-reflexio_nevelestudomanyi_perspektivabol
• https://learning-corner.learning.europa.eu/learning-materials/use-artificial-intelligence-ai-and-data-teaching-and-learning_hu
• https://elearning.co.hu/2018/10/31/a-mesterseges-intelligencia-es-az-oktatas-szimbiozisa-ii/
• https://real.mtak.hu/102842/1/MI_2019_1_009_Mezo_Mezo.pdf
• (PDF) A mesterséges intelligencia lehetőségei és kihívásai az oktatásban -reflexió neveléstudományi perspektívából (researchgate.net)

A cikk borítóképe  Microsoft Designer-rel generált kép.