ИИ в науке и образовании: от университетских проектов к реальным задачам

Обзоры

Марина Кошелева, руководитель проектов Yandex Cloud в образовании и науке, о том, как искусственный интеллект трансформирует образовательную сферу.


Казахстан сегодня делает большой акцент на искусственном интеллекте: на государственном уровне, в бизнесе и в образовании. Университеты активно внедряют технологии в научно-исследовательскую деятельность и учебный процесс, однако им требуется как финансовая, так и экспертная поддержка. Масштабную программу поддержки вузов развивает Центр технологий для общества при Yandex Qazaqstan: предоставляет экспертную помощь, доступ к технологиям и инструментам облачной платформы Yandex Cloud.

Какие проекты центр развивает вместе с вузами и какие тренды использования облаков и ИИ в образовании можно выделить сегодня, рассказала Марина Кошелева, руководитель проектов Yandex Cloud в образовании и науке.

Технологии — для общества

Центр технологий для общества при Yandex Qazaqstan занимается социально значимыми проектами в четырёх основных областях: науке и образовании, здравоохранении, экологии и культуре. При этом многие проекты находятся на стыке образования и других направлений, так как мы реализуем их совместно со студентами.

Проекты Центра технологий для общества связаны с темами, которые близки всем казахстанцам. Например, с 2024 года мы занимаемся мониторингом снежных барсов. Нейросеть, которую мы разработали вместе со студентами Казахстанско‑Британского технического университета (КБТУ), анализирует миллионы снимков с фотоловушек: это помогает учёным лучше изучать снежных барсов и находить более эффективные меры по их защите.

Другой совместный проект с КБТУ посвящен культурному наследию страны: студенты помогали в разработке ИИ-модели, которая распознает петроглифы и генерирует их описания. Инструмент позволит учёным создать единую базу и вести цифровой учёт этих национальных памятников. К сохранению петроглифического наследия в прошлом году призвал президент Касым-Жомарт Токаев, назвав Казахстан страной петроглифов.

"Студенты КБТУ активно участвуют в нескольких проектах Yandex Qazaqstan, которые помогают сохранять природное и культурное наследие Казахстана. Это даёт им возможность получать знания напрямую от индустриальных экспертов, развивать свои компетенции и заниматься проектами, имеющими реальный общественный эффект. Мы ценим наше сотрудничество и уверены, что оно будет расширяться. Такие инициативы подтверждают, что Казахстан способен занимать лидирующие позиции в применении передовых технологий для решения экологических, научных и других социально значимых задач", — Азамат Иманбаев, декан школы информационных технологий и инженерии Казахстанско-Британского технического университета.

Сейчас мы с партнёром AI Research обсуждаем совместный проект с Национальной библиотекой Республики Казахстан: распознавание оцифрованных печатных материалов и создание инструментов для работы с ними. Например, использование ИИ-сервисов для распознавания текстов, вычленения сущностей, оптимизации поиска, семантического поиска и так далее.

В ближайшее время планируем расширять направление экологических проектов, а также запустить проекты в сфере здравоохранения с университетами — ранее мы подписали первые соглашения.

ИИ в образовании: инициативы и тренды

Развитие искусственного интеллекта — одна из главных задач Казахстана на ближайшие годы. В частности, большое внимание уделяется подготовке кадров и внедрению ИИ в образовательные процессы.

В рамках ежегодного послания президент Касым-Жомарт Токаев призвал предоставлять больше возможностей университетам, которые используют искусственный интеллект. Акцент на ИИ также сделан в ключевых направлениях развития высшего образования и науки, представленных Министерством науки и высшего образования Республики Казахстан.

На формирование компетенций в области искусственного интеллекта, поддержку научных исследований и интеграцию ИИ-технологий в университетскую экосистему направлена государственная программа AI-Sana. С 2024 года обучение в рамках неё прошли 549 тысяч студентов.

ИИ серьёзно трансформировал образовательную сферу. Он становится соавтором научных работ, помогает получать научную новизну и быстрее делать открытия, потому что обработка огромных массивов данных занимает часы или дни вместо месяцев и лет.

По данным Yandex Cloud на август 2025 года, более 60% молодых учёных применяют искусственный интеллект для написания научных статей, обработки больших данных и работы с ML-моделями.

Глобальные тренды развития ИИ отражаются и в образовательной сфере:

1. Демократизация искусственного интеллекта: сегодня многие модели доступны по невысокой цене или бесплатно. Например, в рамках Центра технологий для общества мы предоставляем студентам, преподавателям и исследователям гранты, полностью покрывающие затраты на разработку в облаке, в том числе на ML-разработку.

2. Развитие агентов и мультиагентных систем. ИИ-агенты помогают выполнять домашнюю работу, учить языки, составлять и проверять тесты.

3. Инклюзивность. Многие компании сейчас изучают, как сделать ИИ полезным максимально большому кругу пользователей. Один из сценариев — делать образование доступнее для людей с ограниченными возможностями.

При этом все современные ИИ-решения обычно живут в облаке: большие языковые модели, визуально-языковые модели, системы для разработки агентов и пр. Поэтому работать с ИИ значит работать с облаком, и все больше университетов исследуют возможности облачных технологий.

Как вузы используют облака и ИИ

В Казахстане сохраняется нехватка квалифицированных IT-специалистов. Согласно исследованиям, 43% компаний хотя бы раз переносили сроки проекта из-за того, что не могли найти подходящих специалистов. При этом 87% опрошенных отметили, что чаще всего ищут сотрудников уровня middle и senior.

В ответ на этот запрос вузы усиливают подготовку IT-специалистов, и основное направление нашей совместной работы с университетами сегодня — создание учебных курсов по работе с облачными и ИИ-технологиями. Мы предоставляем вузам ресурсы для исследовательских и учебных проектов, чтобы студенты могли работать с реальными данными и инструментами.

Первый такой проект мы запустили с Satbayev University. Университету требовалась IT‑инфраструктура для практических занятий по разработке и DevOps. Мы помогли развернуть необходимую среду, и вуз запустил учебный курс, на котором студенты изучают облачные технологии и разрабатывают приложения в облачной инфраструктуре. Обучение уже завершили 70 студентов.

"В осеннем семестре в рамках дисциплины по базам данных мы развернули кластеры PostgreSQL и Greenplum®. На курсе студенты научились создавать различные схемы баз данных и оптимизировать запросы. Специалисты Yandex Cloud помогли с настройкой и предоставили обучающие материалы. В следующем семестре планируем обновить курс по микросервисам и высокой нагрузке в рамках дисциплин по распределенным системам", — Акылбек Жумабаев, старший преподаватель кафедры программной инженерии Satbayev University.

Сейчас мы начинаем сотрудничество с Международным университетом Астаны: предоставили гранты на облачную инфраструктуру, чтобы преподаватели могли вести практические занятия по работе с облаком. Также поддерживаем студентов в проектной работе. В дальнейшем планируем подключать университет к другим проектам Центра технологий для общества.

Что облака дают вузам

Облачные решения позволяют быстро выделить необходимые для проектов ресурсы, чтобы поставить работу с ИИ на поток.

Кроме того, в университетах сезонный характер нагрузки на сервисы. Облачные ресурсы масштабируются автоматически, тогда как с собственными серверами возникает либо проблема простоя, либо нехватка мощностей при высоких нагрузках. По оценкам одного из вузов, использовать облако в 11 раз эффективнее по сравнению с собственной инфраструктурой в масштабах года и в два раза — в масштабах пяти лет.

Также облака обеспечивают доступ к передовым технологиям и экспертизе провайдера. Помимо помощи с разворачиванием инфраструктуры, мы берём на себя много задач по проектам: помогаем обучать ML-модели, подбирать подходящую архитектуру и пр. И конечно, делимся опытом на бесплатных курсах и мастер-классах.

Что это даёт студентам

Студенты получают доступ к инструментам, которые используются в реальных проектах. Эти кейсы ложатся в основу их научных статей, курсовых и дипломных работ.

Также полученный опыт помогает при трудоустройстве: работодателям важны навыки работы с облачными и ИИ-инструментами. Поскольку в Yandex Cloud используется универсальный стек технологий, его изучения достаточно, чтобы базово разбираться в работе всех современных облачных платформ.

Как начать работать с Центром технологий для общества

Подать заявку можно на сайте. При оценке проекта мы смотрим на:

  • значимость для общества;
  • технологичность: нужны ли для задач облачный и ML-стеки;
  • научность: имеет ли проект научную базу и новизну;
  • практичность: ясны ли сроки и цели, несёт ли результат понятную ценность;
  • масштабируемость: можно ли будет использовать решение в других отраслях.

Также важно, чтобы у проекта был накоплен датасет для обучения моделей и была сформирована команда. Базово это руководитель, разработчик и волонтёры или помощники-разметчики, но может быть и больше специалистов.

Искусственный интеллект в образовании перестал быть инструментом для отдельных несложных задач. Сейчас это технология, трансформирующая всю среду. И студентам, и преподавателям важно учиться работать с искусственным интеллектом, использовать возможности облака для снижения затрат и ускорения разработки, а также постоянно исследовать сценарии практического применения технологии, перенося её из академической среды в реальную жизнь.