Чистые и честные: проректор ТПУ о том, как Big Data меняют образование

ТОМСК, 13 окт – РИА Томск, Елена Тайлашева. Большие данные в ближайшие 10 лет изменят образование, уверен проректор по цифровизации Томского политеха Александр Фадеев. Пять лет назад, когда он заведовал кафедрой на АВТФ, они вручную обрабатывали массивы данных и уже тогда получали прорыв – например, по успеваемости студентов. Чем "биг дата" отличается от "большого брата" – в материале РИА Томск.

Чистые данные

Летом 2020 года практика для многих студентов-айтишников оказалась под угрозой – бизнес не брал к себе из-за карантина.

"И мы кинули клич среди студентов инженерной школы информационных технологий и робототехники (ИШИТР) – кто хочет поработать с анализом данных, накопленных Политехом за 10 лет?". Инициативные ребята клюнули на слова "большие данные", "искусственный интеллект", "машинное обучение". Пришло человек 30.

Это была работа с непредсказуемым результатом – никто не знал, чем она закончится, ведь раньше никто ничего такого не делал. Поэтому мы даже не ожидали тех интереснейших открытий, которые в итоге получили", – рассказывает Александр Фадеев.

Он улыбается: например, благодаря данным СКУД, легко вычислили курильщиков – это те, кто часто выходит из общежития на пять минут. Или заметили забавную закономерность: в сентябре студент выходит в среднем за 18-20 минут до начала пары, в октябре – за 15-17, в декабре – за 13-14.

"Надо это, конечно, не за тем, чтобы следить за каждым, как "большой брат". Здесь может быть вполне прикладное значение. Например, мы видим, что студент пришел в корпус, а преподаватель не поставил ему посещение. Но если он пришел в корпус, значит, точно сидит на паре, ведь у нас в холлах даже лавочек нет, где можно "переждать".

Соответственно, сам факт прохода в корпус означает посещение пары. Во-первых, мы снимаем с преподавателя эту противную процедуру – ставить "энки". Во-вторых, мы получаем чистые данные. Я очень люблю этот термин. Ведь когда преподаватель ставит "энки"-не "энки", он может слукавить: кому-то простить, просто забыть… Это грязные данные. А то, что студент прошел по карточке – это чистые данные", – подчеркивает Александр.

Шаблоны поведения

Но самое удивительное открытие случилось по итогам анализа данных электронного журнала. Оказалось, ИИ способен предсказывать – ни много ни мало! – "судьбу" студента.

Фадеев поясняет:

"Десять лет назад Политех одним из первых в стране завел электронный деканат, где копилась информация об успеваемости. Наши студенты-айтишники провели эксперимент – а можно ли предсказать отчисление? Они проанализировали данные студентов одного института за первые два курса. Результат получился потрясающий – система с 97%-ной точностью предсказывала, что человек будет отчислен, хотя ему предстояло еще год-два учебы.

В шаблонах поведения людей находятся закономерности, которые машина вычисляет. Этакие "скользкие дорожки", с которых уже трудно свернуть… Это не значит, что мы должны обрадоваться и отчислить заранее. Наоборот, мы должны взять тьюторов, кураторов, в конце концов, папу с ремнем вызвать… Половина из отчисляемых точно не балбесы – просто что-то случилось, и мы должны понять – что".

Александр Фадеев вспоминает, что еще пять лет назад "вычисление" неблагополучных студентов происходило вручную:

"Будучи заведующим кафедрой (автоматики и компьютерных систем), я в середине семестра заставлял преподавателей собирать всю статистику по успеваемости. Они меня за это ненавидели: семестр еще идет, чего привязался!.. Отстающих студентов мы вызывали к себе – это называлось страшным словом "дисциплинарная комиссия". Заводили по одному, куратор читал их "список достижений": тут долги, там долги…

Мы делали серьезные лица (главное было не улыбнуться) и резюмировали: "Пиши заявление на отчисление". И это так работало! Студенты со страха начинали учиться и благополучно закрывали сессию. За два года был только один, кто сказал: "Да мне все равно", его мы и отчислили. И это был рекорд по факультету (по сохранности контингента)".

Молодой и активный

Томский политех – alma mater для Александра Фадеева, он учился на АВТФ с 1998 по 2003-й (на специальности "автоматизация технологических процессов и производств"). По его словам, уже тогда университет был одним из первых по цифровизации: "Я помню, во всю стену в главном корпусе висела распечатка электронного расписания, сведенного для всех факультетов, – невиданное дело для того времени!".

После получения диплома Фадеева оставили на кафедре.

"Я защитил кандидатскую диссертацию и мне стало скучно. Прихожу к декану, говорю: "Мечта у меня есть – музей вычислительной техники. Давайте организуем!". Это был 2009 год – еще не все дискеты выкинули… А декан так прищурился, посмотрел на меня – и отвел к директору института (кибернетики): "Вот есть у нас молодой-активный, берите!". И меня поставили замдекана по молодежной науке.

Именно "молодого и активного" Фадеева директор института посоветовал представителям мэрии Томска, когда они пришли за консультацией по массовому внедрению ГЛОНАСС.

"Перед администрациями городов встала проблема – оборудовать весь муниципальный транспорт ГЛОНАСС. А как это сделать, никто из чиновников не знал. Я целый год бесплатно их консультировал – мне было интересно.

Например, какая-нибудь коммерческая компания присылает проект: мол, мы вложим свои 50 миллионов, 50 миллионов вложит муниципалитет – и получится шикарно! Я делаю анализ – стоит этот проект 20 миллионов максимум, то есть они не только ничего не вложат, так еще и украдут", – говорит Александр.

Когда в июне 2012 года в мэрии создали Центр организации пассажироперевозок, возглавить его предложили именно Фадееву.

"У нас собралась команда настоящих фанатиков – молодых ребят, у которых глаза горели. С благодарностью вспоминаю и начальников – они во всем нас поддерживали: "А давайте вывесим табло светодиодные в городе, они будут показывать, как придет троллейбус!" – "А давайте!". А тогда даже в Москве такого не было… И у нас действительно все получалось: к декабрю все трамваи и троллейбусы поехали с ГЛОНАССом", – рассказывает он.

Параллельно шла разработка диспетчерского центра. Нужна была аналитика: как двигается транспорт, укладывается ли в график. Фадеев вспоминает:

"Один из моих сотрудников, Вадим Погребной, был студентом ТПУ, мы с ним стали строить систему прогнозирования времени прибытия транспорта на остановку. Там как раз были больше данные – хотя мы не знали, что это так называется. Система получилась настолько интересной, что мы даже несколько научных статей опубликовали.

Тогда у нас появилось СМС-информирование, веб-табло, мобильные приложения. Я принял решение, что любому, кто хочет разрабатывать мобильное приложение, мы бесплатно отдадим данные. Мало кто отдает данные, а молодежи их не хватает, потому что на них они делают стартапы. В итоге у нас появилось сразу штук семь приложений, это был прорыв".

Еще одной глобальной идеей было согласовать режим движения транспорта с работой светофоров:

"Я начал дружить со СМЭУ – службой, которая управляет светофорами. Это могло развиться во что-то интересное. И тут осенью 2014 года мне звонит директор ИШИТР и говорит: "Слушай, тут такое дело – надо поучаствовать в выборах заведующего твоей родной кафедры. Тебя, конечно, не выберут – ты не доктор наук. А вот через три года, как защитишься, – может быть". Я подумал, что такая карьера на перспективу интересна.

Пришел, написал программу, еще и подал заявку на грант Потанина на оборудование современной лаборатории. И вдруг меня выбрали! Помню, выхожу после всего этого, а внутри буря эмоций: круто, но что же мне делать с моим детищем, Центром организации пассажироперевозок? Было очень тяжело уходить, утешало только то, что мы сумели сделать многое из того, чего еще не было в стране, и я оставил компанию на взлете", – говорит Фадеев.

Кстати, через два месяца выяснилось, что грант Потанина он выиграл. 

Перспективы десятилетия

"Я никогда не искал новой должности – на каждой работал так, будто она последняя, выкладывался на 150%. Но и всегда был рад новым возможностям. Например, в 2016 году мне предложили возглавить ИнЭО – Институт электронного обучения ТПУ, я согласился, и мы за год в корне поменяли всю систему обучения заочников.

Они стали учиться не только на сессиях, а в течение всего семестра, на сессиях же проходили лабораторный практикум на оборудовании и сдавали экзамены. Пришлось разработать онлайн-курсы для всех студентов, да еще такие, которые каждый день дают что-то. А когда мы отсматривали запись лекций, пришла идея выложить лучшее в открытый доступ – так появилась платформа "Лекторий Политеха", – рассказывает Александр Фадеев.

В июле 2018 года он стал проректором по цифровизации всего университета. Основной вектор развития связывает как раз с большими данными:

"Цифровизация – это трансформация процессов в университете таким образом, что решения, которые принимает руководство (или система ИИ), опираются на чистые данные. Пока – при всей продвинутости Политеха – мы собираем их мало. Анализироваться должно все: что студент делает в "мудле" (программа Moodle, виртуальная обучающая среда. – Ред.), как долго смотрит видео, пытается ли делать тесты до просмотра основной лекции…

Все эти "цифровые следы" очень важны для понимания того, как работает система образования и что там внутри волшебной "коробочки", куда попадает абитуриент и откуда выходит выпускник. Чем больше данных, тем точнее мы научимся с ними работать, и тем более осознанно сможем управлять процессами в университете. На этот путь мы сейчас вступили, и это задача как минимум на ближайшие 10 лет".