XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Нейросети в системе образования
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
1.1. Актуальность проблемы.
В свете современного информационного общества, где доступ к знаниям и информации становится все более важным, использование нейросетей в образовании представляет собой возможность существенного улучшения качества обучения, адаптации учебных программ к требованиям современного мира, снижения нагрузки на преподавателей и стимулирования интереса студентов к учебе. Таким образом, изучение и понимание возможностей нейросетей в контексте образования имеет актуальное значение для развития образовательной системы, повышения образовательной доступности и уровня обучения студентов.
1.2. Гипотеза, проблема, цели и задачи.
Гипотеза - "Использование нейросетей в образовании может значительно улучшить эффективность обучения, ускорить усвоение знаний студентами и повысить интерес к учебному процессу".
Проблема - Традиционные методы обучения иногда могут быть недостаточно эффективными для индивидуальных потребностей студентов. Некоторые учащиеся могут испытывать трудности с усвоением материала, адаптации к учебным темпам и стилям обучения, что может привести к снижению мотивации и результативности обучения.
Цели и задачи - Изучение внедрения нейросетей в систему образования. Анализ влияния нейросетей на скорость усвоения информации. Анализ влияния нейросетей на скорость получения информации. Проведение опросов и экспериментов с учениками и учителями.
1.3. Что такое нейросеть.
Нейросеть или нейронная сеть — это компьютерная модель, которая пытается эмулировать работу человеческого мозга. Она состоит из множества связанных и взаимодействующих между собой узлов, называемых нейронами, которые обрабатывают и передают информацию. Нейронные сети используются в машинном обучении для решения различных задач, таких как распознавание образов, анализ текста, прогнозирование данных и другие.
1.4 Как работает нейросеть.
Нейронная сеть работает путем принятия входных данных, их обработки и передачи через слои нейронов, чтобы получить выходные данные. Каждый нейрон в нейронной сети принимает входные данные, умножает их на соответствующие веса и применяет активационную функцию, чтобы определить выходное значение нейрона.
Нейроны объединены в слои: входной слой, скрытые слои и выходной слой. Входной слой принимает входные данные, которые затем передаются через скрытые слои, где обрабатываются и анализируются данные. И наконец, выходной слой генерирует результат в соответствии с поставленной задачей (например, распознавание изображений или классификация текста).
Обучение нейронной сети происходит путем коррекции весов нейронов с помощью алгоритмов обратного распространения ошибки. Нейронная сеть улучшает свою способность к классификации и предсказанию данных по мере обучения на большем количестве данных.
1.5. Актуальность нейросетей.
Возможности нейросетей востребованы во многих направлениях человеческой деятельности, например - Диагностирование заболеваний на основе базы медицинских изображений, Фильтрация соцсетей и анализ поведения пользователей для целевого маркетинга, Распознавание образов и изображений: нейронные сети используются для распознавания лиц, объектов, рукописного текста, медицинских изображений и других видов изображений.
Практическая часть.
2.1. Анкетирование.
Анкетирование в моем проекте было нацелено чтобы узнать на сколько современный школьники знакомы с нейросетями и используют ли они их в учебе. (Анкету см. в приложении)
2.2. Проведение экспериментов.
Эксперимент 1 (нейросеть готовит доклад):
Одним из примеров работы нейросетей в системе образования является работа с поиском информации для докладов, сообщений и тд.
Ход работы:
Берем ученика и урок (на подобии Обществознания, Истории, Биологии, Экономике и тд.) просим в качестве домашнего задания доклад, сообщение к следующему уроку. После чего просим нейросеть найти или же написать сообщение для ученика. После чего есть 2 варианта развития событий:
1 Ученик тщательно подготовится по тому тексту что ему написала нейросеть и будет готов к уроку. (следовательно, получит хорошую оценку)
2 Ученик не станет готовиться и просто спишет все с нейросети, следовательно будет не готов к следующему уроку и может получить неудовлетворительную оценку.
Вывод: Использование нейросети как помощника может привести к сокращению времени и сил, которые тратятся на то же задание без нейросети.
Эксперимент 2 (Помогает быстрее усваивать материал):
Одним из примеров работы нейросетей в системе образования является работа со школьным материалом.
Ход работы:
Для данного эксперимент нужно взять 2-х учеников примерно одинаковых по успеваемости в школе и дать им одну тему для изучения. Одному из учеников даем нейросеть и просим его искать информацию через нее, другому же даем учебник и просим его тоже искать информацию. Спустя некоторое количество времени начинаем спрашивать по заранее подготовленным вопросам.
Вывод:
Нейросети довольно удобны для быстрого поиска информации без “воды” и посторонней информации.
Эксперимент 8 (Помогает учителю/ученику подготовить презентацию к уроку)
Ход работы:
Находим нейросеть специализирующаяся на создании презентаций, вводим тему урока и через небольшой отрезок времени получаем готовую презентацию.
1 Ученик/учитель тщательно подготовится по той презентации что ему написала нейросеть и будет готов к уроку. (следовательно, получит хорошую оценку)
2 Ученик/учитель не станет готовиться и просто спишет все с нейросети, следовательно будет не готов к следующему уроку и может получить неудовлетворительную оценку.
Вывод:
Создание презентаций через нейросеть довольно быстро и удобно, но при этом это не отменяет того факта что нужно подготавливаться к уроку.
2.3. Выход проекта
Выходом моей научно-исследовательской работы является канал на платформе “Telegram” под названием - Neuronet|Нейросети ( https://t.me/neuronetsworld ).
Вывод
В результате проведенного исследования можно заключить, что применение нейросетей в системе образования может значительно повысить эффективность образовательного процесса. Однако необходимо учитывать возможные ограничения и проблемы, связанные с использованием нейросетей в образовании, такие как конфиденциальность данных, этические вопросы и технические проблемы. В целом, внедрение нейросетей в образование может быть значительным шагом к улучшению качества образования и подготовке учащихся к реальным вызовам современного мира.
Приложение.
Напишите какие нейросети вы использовали в учебном процессе? - Проанализировав ответы, вышло что почти все (+/- 95%) ответивших пользуются нейросетью от OpenAI – ChatGPT
Для каких целей вы используете нейросети? - Проанализировав ответы, вышло что почти все ответившие используют нейросети в гуманитарных науках (Биология, История, Обществознание, Экономика и тд.)
Можете ли вы сказать какую роль займут нейросети в системе образования? - Проанализировав ответы, вышло что почти все ответившие не смогли дать точный ответ на данный вопрос
Список литературы и источников.
https://trends.rbc.ru/trends/industry/641157be9a7947d3401fa3e8
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B9%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B5%D1%82%D1%8C