Umělá inteligence místo učitele. V Číně už stroje učí miliony dětí

V posledních letech se Čína rozhodla vsadit ve vzdělávání na zapojení umělých inteligencí, které budou další generace vzdělávat rychleji a účinněji. Přesná čísla nejsou, ale podle odhadů se do tohoto experimentu zapojily desítky milionů žáků. 

Učení ve společnosti Squirrel
Zdroj: Squirrel AI

Technologický web MIT Technology Review přinesl příběh čínského školáka z města Chang-čou. Žhou Ži byl v matematice na střední škole velmi špatný, dokonce mu hrozilo, že se kvůli tomu nedostane na vysokou školu. Pak ale na jeho škole nabídla služby společnost Squirrel AI, která problematické žáky chtěla doučovat – ale ne s pomocí lidí, nýbrž za pomoci chytrých algoritmů.

Třináctiletý Žhou Ži nakonec do experimentu vstoupil. Na konci semestru se jeho výsledky v testech zvýšily z 50 procent na 62,5 procenta. O dva roky později, při závěrečné práci, získal dokonce skóre 85 procent.

Není ale zdaleka jediným z nastupující generace čínských dětí, které už jsou vyučované pomocí nějaké formy umělé inteligence. Zatímco západní svět zkoumá etické a legislativní problémy této formy vzdělávání, v Číně se už hromadně používají. Přesná čísla, kolik studentů se do tohoto experimentu již zapojilo, nejsou známá, ale odhaduje se, že se jedná o desítky milionů mladých lidí.

Tuto cestu podporuje stát, ale iniciativně do ní vstoupily i soukromé společnosti – ať už  výše zmíněný Squirrel nebo Hanwang Technology či další digitální výukové platformy, jako je například 17ZuoYe nebo Alo7. Ale součástí systému jsou i státní školy.

Vše začalo roku 2017

V červenci roku 2017 schválila Čína Národní rozvojový plán na vývoj další generace umělé inteligence. Jeho cílem je udělat ze země do roku 2030 světovou jedničku v oblasti umělých inteligencí tím, že vytvoří domácí průmysl v hodnotě nejméně 150 miliard dolarů.

Umělá inteligence se má podle těchto plánů zapojit prakticky do všech oblastí běžného života – od lékařství přes právo, dopravu, ochranu životního prostředí až po „inteligentní vzdělávání“. Řada soukromých společností do tohoto perspektivního odvětví rychle nastoupila a jejich zájem podpořilo vládní financování projektů.

Jednou z firem byla korporace Hanwang, která se specializuje na převod textu na řeč a další využití umělých inteligencí pro rozeznávání vzorců. Tuto technologii v rámci své dceřiné společnosti Hanwang Education vylepšila pro používání na školách.

Vzdělání nade vše

V současné Číně platí, že vzdělání, konkrétně výsledky testů, je opravdu nade vše. Právě skóre, kterého studenti dosáhnou, totiž určuje, jaké budou jejich další příležitosti, ať už vzdělávací, společenské nebo kariérní. Rodiče to dobře vědí, takže mají na školy a učitele čím dál větší požadavky. Mnohdy takové, které už člověk není schopný zvládat.

Zato umělé inteligence založené na principu rozeznávání tváří ano. Web Sixthtone popisuje, jak takové aplikace vypadají: třídy jsou vybavené drobnými kamerami velkými asi jako pomeranč. Každá dokáže sledovat všechny studenty v místnosti a obraz předává specializovaným algoritmům. Ty rozpoznají každého jednotlivého studenta a každou sekundu vyhodnocují jeho chování: hodnotí ho na pětistupňové škále: naslouchá, odpovídá na otázky, píše, interaguje s ostatními studenty nebo pospává.

Program pak na základě těchto údajů poskytuje každému studentovi jednou týdně výsledek jeho pracovní aktivity – dá se k nim dostat přes mobilní aplikaci. Ta sleduje také to, jak se mění výkony v průběhu celého školního roku – a umožňuje porovnávat jeho výkon s ostatními studenty. Rodiče i pedagogové tak získávají silný nástroj, který jim dá o reálném chování jejich potomka mnohem více informací než jakýkoliv učitel.

Do konce roku 2019 by tímto systémem mělo být vybaveno více než sto škol v celé zemi a společnost Hanwang si od něj slibuje, že by se mohl stát celonárodním. Náklady na instalaci systému jsou poměrně vysoké, na jednu školu o 36 třídách se pohybují kolem 5 milionů korun – zatím ale u všech testovaných škol vše hradil stát.

Podle vedení Hanwangu je systém neobyčejně úspěšný, důkazem je pro ně to, že ho studenti nenávidí. Ve městě Čch'-feng ho dokonce společnými silami odpojili. Web Sixthtone tvrdí, že většina studentů, s nimiž jejich redaktoři mluvili, o smyslu kamer a jejich využití ale vůbec netuší.

Autoři systému uvádějí, že cílí především na průměrné žáky. Učitelé totiž většinu času věnují buď těm nejlepším, nebo těm nejvíce problematickým studentům, na „mlčící většinu“ si většinou najdou jen málo času – a také o jejich výkonech nejsou příliš schopní informovat rodiče.

Tohle je ale jen jeden z mnoha desítek podobných projektů, které se v současné Číně na téma umělé inteligence ve vzdělávání využívají. Kromě hlubších analýz chování žáků jde především o e-learningové nástroje, které umí s pomocí chytrých programů rozpoznat slabiny žáka a na základě gamifikace vzdělávání zvyšují jeho zájem o zlepšování výsledků. Gamifikací se rozumí přenášení různých herních mechanismů spojených s odměnou a trestem, jež jsou využívané v počítačových hrách i ve vzdělávání. Zájem o tyto technologie mají už i na Západě.

Jak učí stroje

Například letos v dubnu upozornila Nadace Billa a Melindy Gatesových, že jsou umělé inteligence ve vzdělávání velmi vhodné pro investice. K podobnému názoru dospěl i viceprezident pro vzdělávání společnosti Apple John Couch. Ten konkrétně ocenil úspěchy společnosti Squirrel, která začala své personalizované učicí algoritmy nabízet i na tak prestižním vědeckém pracovišti, jako je americká Carnegie Mellon University v Pittsburghu.

V Číně je Squirrel už nyní vzdělávacím gigantem; za pět let, co zde funguje, otevřela podle webu Technology Review přes dva tisíce výukových center ve dvou stovkách měst. Registrovalo se u ní přes milion studentů. Růst zájmu Číňanů je takový, že během pouhého roku plánuje počet těchto středisek zdvojnásobit. Projevuje se to také na jejích finančních výsledcích: na konci roku 2018 její hodnota poprvé přesáhla miliardu dolarů.

V čem je systém strojového učení lidí tak přesvědčivý a úspěšný? Squirrel vsází na zcela individualizovaný přístup k žákům. Řada vědeckých studií prokázala, že čím více jsou učební programy stavěné na tělo konkrétního studenta, tím úspěšnější takové vzdělávání je. A umělé inteligence umí vytvořit osobní učební plán pro každého jednotlivého studenta přímo na základě jeho jedinečných vlastností, rychlosti učení a dosavadních úspěchů nebo neúspěchů.

Experti za pomoci lidských učitelů rozdělili například látku středoškolské matematiky na deset tisíc základních jednotek, tedy těch nejzákladnějších otázek a témat. Zatímco učebnice je schopná rozeznat těchto uzlových bodů asi tři tisíce, stroj je v tom mnohem dokonalejší a také je schopen zcela přesně poznat, kde žák selhává a kterým směrem je tedy lepší se vydat, aby student mohl pokročit k dalšímu uzlu.

Umělé inteligence učí pomocí videa, testů, poznámek, příkladů a žáka postupně při neustálém hodnocení jeho pokroku posouvají vpřed v pyramidě znalostí. A to vše s takovou osobní znalostí žáka, jakou by učitel ve škole nebyl schopný z časových důvodů dosáhnout. 

Roku 2017 si nechal Squirrel udělat test, který měl prokázat, zda je tato metoda učení úspěšná. Proběhl na 78 středních školách v Číně a ukázal, že je robot průměrně úspěšnější než zkušený učitel, který má na starost malou třídu o dvanácti žácích.

Západ se od tohoto směru výuky odvrací

Zda je tento způsob učení plně přenositelný na Západ a jestli má vůbec výuka pomocí umělých inteligencí smysl, není podle expertů jasné. Například profesorka Jutta Treviranusová z Ontario College of Art uvedla, že celý tento systém sice má výsledky, ale vede výuku přesně směrem, od nějž se Západ odvrací – tedy ke standardizovanému mechanickému vzdělávání. 

Podle Treviranusové je jasné, že v budoucnu rutinní činnosti převezmou umělé inteligence, ale čínské vzdělávání vede právě k osvojování dovedností, jež budou takto nahrazeny. Expertka na vzdělávání věří, že budoucností jsou naopak schopnosti, které se stroje nenaučí – empatie, kreativita a další.