Full text

Введение / Introduction

 

Термин «искусственный интеллект» (ИИ), появившийся в 1950-х годах, обозначает область исследований, которая изучает механизмы интеллекта, моделируя их с помощью алгоритмов и экспериментируя с ними на машинах. Эти механизмы включают способность автоматически находить решения проблем. В более широком смысле ИИ часто используется для обозначения алгоритмов, имитирующих или имеющих что-то общее с некоторыми интеллектуальными способностями живых существ [1]. Системы ИИ взаимодействуют с нами и влияют, прямо или косвенно, на нашу среду. Часто кажется, что они действуют автономно и могут адаптировать свое поведение в зависимости от контекста [2].

Примером применения ИИ в повседневной жизни является ChatGPT (Generative Pre-trained Transformer, или трансформер, обученный для генерации текста) – чат-бот, который появился в 2022 году и тут же завоевал огромную популярность. ChatGPT – это ИИ, принадлежащий к семейству генеративных ИИ, основанный на сети искусственных нейронов, организованных вокруг базы данных, которая собирает информацию для разработки сконструированных ответов на запросы человека. Будучи бесплатным, он уже используется в самых разных сферах в качестве личного помощника. Доступный с ноября 2022 года на нескольких языках разговорный робот способен понимать вопросы пользователей и отвечать на них на языке, близком к человеческому. В частности, ChatGPT отвечает на ваши запросы, введенные в специальное текстовое поле. Затем чат-бот обрабатывает ваш запрос и отвечает на него на основе имеющейся у него информации.

Однако в феврале 2023 года в России разгорелся скандал. Российский студент защитил диплом, который написала ему нейросеть ChatGPT. В одной из соцсетей студент опубликовал подробный отчет, как современная технология помогла ему сэкономить личное время. В общей сложности он потратил на написание дипломной работы всего 23 часа [3].

Актуальность данного исследования заключается в том, что использование нейросетей в обучении ставит перед образовательным сообществом вопросы. Обладая очень хорошими навыками копирайтинга, ChatGPT способен стать благодатной почвой для недобросовестных обучающихся? Будут ли учащиеся и студенты полностью полагаться на эту технологию в своих письменных работах (ведь некоторые университеты во Франции и даже в Соединенных Штатах Америки просто запретили своим студентам использовать ChatGPT)? Может ли педагог использовать чат-бот в своей деятельности? И если да, то как?

Цель данной работы – проанализировать возможные риски применения ChatGPT в образовании и выявить способы использования данной нейросети во благо, дабы понять, возможно ли мирное существование ИИ и образования.

Вопросы применения ChatGPT в образовании имеют важное теоретическое значение, так как это позволяет более глубоко проанализировать образовательные процессы и выявить новые подходы к организации обучения.

Исследование применения трансформера, обученного для генерации текста, в деятельности преподавателей и обучающихся имеет практическую значимость, так как помогает привнести новые технологии в сферу обучения без вреда для самого процесса.

 

Обзор литературы / Literature review

 

Проблемой развития ИИ и его роли в жизни человечества занимаются многие отечественные и зарубежные ученые. И, по их мнению, изучать влияние ИИ необходимо именно с разных точек зрения (социальной, экономической, этической, правовой), чтобы вовремя выявить допустимые границы и угрозы [4]. Для этого стоит обратиться к историческому опыту возникновения ИИ и его применению человеком [5, 6].

Темой применения ИИ в образовании интересовались следующие отечественные ученые. И. И. Пилецкий в своей работе описывает методы построения графа знаний и применение машинного обучения при подготовке в университете [7]. А. Е. Клековкин обосновывает потребность практического применения ИИ (чат-ботов) для помощи в выборе специальности будущими потенциальными студентами, а также проводит сравнительный анализ сервисов по созданию чат-ботов [8].

 Сразу несколько исследователей занимались проблемой применения ИИ при обучении иностранным языкам. Цель работы Р. С. Исламова – изучение влияния ИИ на обучающегося через использование информационно-коммуникационных технологий на занятиях по иностранному языку в высшей школе [9]. Хотелось бы особо отметить научную новизну данной работы. Автором выявлено, что чем больше возможностей ИИ в информационно-коммуникационных технологиях при работе с иностранным языком, тем ниже активация когнитивной деятельности со стороны студента. О. В. Легостаева обосновывает необходимость применения ИИ для индивидуализации процесса обучения языкам [10]. Э. Ш. Шефиева показывает в своих исследованиях, как происходит внедрение современных технологических достижений в преподавание иностранных языков, и описывает конкретные направления работы с ИИ, которые могут повысить эффективность их изучения [11].

Авторы данного исследования согласны с мнением Е. В. Везетиу о том, что сфера высшего образования является в настоящее время экспериментальным полем по внедрению продуктов ИИ и цифровой трансформации образовательного пространства. Также мы поддерживаем мысль автора о необходимости установления границ допустимого влияния работы нейросетей в сфере высшего образования [12]. Данный постулат прослеживается и в работе А. И. Ракитова [13]. Исследователь высказывает опасения, что внедрение систем ИИ в образование может иметь и негативные последствия вплоть до осознания опасности существованию человечества в целом.

А. М. Шестерина исследует потенциал использования ИИ в креативных сферах человеческой деятельности [14].

Сравнительный и системный анализ и логический подход сделали возможным исследование по применению технологий ИИ для персонализации электронного обучения [15]. А. А. Паскова пришла к выводу о том, что технологии ИИ облегчают персонализированное электронное обучение без повышения требований к обучающим.

Не стоит забывать и о мнении студентов по вопросу внедрения ИИ в образование. Так, например, онлайн-опрос 250 студентов МГТУ им Н. Э. Баумана выявил достаточную информированность обучающихся о сущности и функциях технологий ИИ, процессах их внедрения в высшее образование. Было установлено, что студенты понимают необходимость и позитивные последствия внедрения технологий ИИ в учебный процесс [16].

Н. А. Коровникова показывает особенности применения ИИ не только в современном отечественном, но и зарубежном образовательном пространстве [17]. Вслед за Н. А. Коровниковой Е. С. Павлюк пытается предсказать будущий характер изменений в высшем образовании в России на базе зарубежного образовательного опыта ранее внедренных технологий ИИ [18].

ИИ и молодежь – актуальная проблема нашего времени, о чем свидетельствуют исследования К. Б. Мухамадиевой [19]. Ученый презентует проект «Молодежь и ИИ» в контексте образования, здоровья и благополучия с целью простимулировать исследователей, педагогов, родителей и воспитателей расширить возможности молодых людей для конструктивного взаимодействия с технологиями на основе ИИ.

Некоторые исследователи полагают, что технологии ИИ нужно привносить в обучение уже на ранней стадии – в школе [20]. Е. Г. Светличный и другие рассматривают необходимость использования возможностей ИИ в обучении, становлении личности и социализации обучающихся общеобразовательной школы с целью формирования безопасной среды общения.

Отдельного внимания заслуживают исследования зарубежных авторов по ИИ и чат-ботам. Г.-Д. Хван и другие уточняют определение и роль исследований по ИИ с точки зрения образовательных потребностей. Авторы предлагают структуру по внедрению ИИ в различных условиях обучения [21].

Т. Кунг и другие оценивают эффективность большой языковой модели под названием ChatGPT на экзамене на медицинское лицензирование в Соединенных Штатах Америки. ChatGPT продемонстрировал высокий уровень согласованности и проницательности в своих объяснениях. Эти результаты позволяют предположить, что большие языковые модели могут потенциально помочь в медицинском образовании и, возможно, в принятии клинических решений [22].

ChatGPT считают многообещающим инструментом для открытого образования, поскольку он может повысить независимость и самостоятельность обучающихся, будучи при этом практичным и адаптируемым. Предоставляя персонализированную поддержку, указания и обратную связь, чат-бот обладает потенциалом для повышения мотивации и вовлеченности учащихся, занимающихся самообразованием [23].

В статье Ц. Дэн и И. Лин делается вывод о том, что ChatGPT – это мощная система нейролингвистического программирования (НЛП), которая может генерировать разговоры, похожие на человеческие, но у нее есть ряд проблем, которые необходимо решить [24].

Интересны данные, полученные в результате исследования К. Гао и др. [25] Все тезисы, сгенерированные в ChatGPT, были написаны четко, но только 8% соответствовали требованиям к форматированию конкретного журнала. Большинство сгенерированных рефератов были обнаружены с помощью детектора выходных данных ИИ. Сгенерированные тезисы получили очень высокие оценки по оригинальности с использованием детектора плагиата (100%-ная оригинальность). Рецензенты при слепом рецензировании правильно определили, что 68% сгенерированных тезисов были спродуцированы ChatGPT. Также они отметили, что сгенерированные тезисы были более расплывчатыми и в написании чувствовалась шаблонность.

В. Власак и соавторы исследовали мотивацию пользователей чат-ботов [26]. Они отметили, что после использования систем чат-ботов в среднем их пользователи сообщали об увеличении автономной мотивации к физической активности. Более того, большинство сочло, что более продвинутый чат-бот мог бы быть очень полезен. Мотивация была связана с удовлетворением потребностей в компетентности и автономии.

ИИ все чаще используется организациями для внедрения инноваций, и это все больше отражается в научной работе. Чтобы проиллюстрировать, оценить и отобразить исследования на стыке ИИ и инноваций, М. Мариани с коллегами провели библиометрический анализ и получили представление о литературе на стыке ИИ и инновационных исследований [27].

Случается так, что в сфере высшего образования низкое соотношение преподавателей и студентов может затруднить последним получение немедленной и интерактивной помощи. Чат-боты, которые все чаще используются в различных сценариях, таких как обслуживание клиентов, повышение производительности труда и здравоохранение, могут стать одним из способов помочь преподавателям лучше удовлетворять потребности студентов [28].

Этические рамки ИИ рассматриваются в работах С. Аткинс и др. [29] Авторы обнаружили, что многие этические рамки ИИ содержат требования/принципы, которые трудно оценить кому-либо, кроме разработчика чат-бота.

В работе K.-M. Чуа и М. Кабилана сообщается об исследовании взглядов преподавателей английского языка как второго иностранного на использование чат-ботов для преподавания в мобильной среде [30]. Результаты показали, что учителя воспринимали использование чат-ботов для обратной связи со своими учениками как очень полезное новшество, хотя некоторым из них и требовалось дополнительное обучение тому, как ими пользоваться. Кроме того, учителя полагали, что чат-боты повышают уровень социального присутствия, что в конечном итоге создает среду для активности их учеников.

Внедрение технологии ИИ позволяет интегрировать системы чат-ботов в различные аспекты образования. Технология чат-ботов обладает потенциалом для предоставления быстрых и персонализированных услуг всем работникам отрасли, включая сотрудников учреждений и студентов [31]. В связи с ростом рынка мобильных устройств за последнее десятилетие чат-боты становятся все более популярным способом взаимодействия с пользователями и их популярность и внедрение быстро распространяются. Эти мобильные устройства меняют способ нашего общения и позволяют постоянно учиться в различных средах [32].

Таким образом, анализ отечественной и зарубежной научной литературы по исследуемой теме показал, что в настоящее время достаточное внимание уделяется проблеме внедрения ИИ в нашу жизнь. Однако, по мнению авторов данного исследования, лишь немногие эмпирические исследования в области ИИ анализируют эффективность педагогических чат-ботов и еще меньше обсуждают их дальнейшее будущее в образовании.

 

Методологическая база исследования / Methodological base of the research

 

Различают несколько типов ИИ:

  1. В соответствии с его технологией: основанный на данных (или машинное обучение); основанный на знаниях (или символический ИИ); гибридный ИИ (сочетает в себе подходы, основанные на данных и знаниях, с человеческим познанием) [33].
  2. В зависимости от его объема: слабый и сильный. Слабый ИИ фокусируется на конкретной задаче, это «обучающийся» алгоритм, адаптирующий свои параметры к обучающим данным, не наделенный умственными и когнитивными способностями, но готовый выполнять задачи с гораздо большей эффективностью, чем человек. Сильный ИИ может копировать человеческие способности (учиться, понимать, рассуждать, принимать решения, обладать сознанием и эмоциями). Все существующие системы ИИ в настоящее время считаются слабыми.

Рекомендации Пекинского консенсуса правительствам и другим заинтересованным сторонам в государствах – членах ЮНЕСКО заключаются в следующем:

  1. Планировать использование ИИ в образовательной политике для поиска возможностей, а также для решения проблем, создаваемых технологиями ИИ.
  2. Поддерживать разработку новых моделей, ставших возможными благодаря технологии ИИ, для предоставления образовательных и обучающих услуг там, где преимущества явно перевешивают риски, и использовать инструменты ИИ для создания систем обучения на протяжении всей жизни, которые обеспечивают индивидуальное обучение в любое время и в любом месте для всех.
  3. Использовать технологии ИИ для расширения прав и возможностей учителей, а не для их замены и разработать соответствующие программы по наращиванию потенциала, чтобы учителя могли работать вместе с системами ИИ.
  4. Подготовить новое поколение работников, вооружив их наиболее актуальными в эпоху ИИ ценностями и навыками для жизни и работы.
  5. Содействовать справедливому и инклюзивному использованию ИИ, независимо от социального или экономического статуса, этнического или культурного происхождения или географического положения, уделяя особое внимание гендерному равенству, обеспечивая при этом этичное, прозрачное и поддающееся проверке использование данных в сфере образования [34].

Все участники экосистемы разработки технологий ИИ должны понимать основные задачи по ответственному использованию ИИ:

– человеческий контроль,

– справедливость,

– человечность,

– обоснование выбора, прозрачность и объяснимость [35].

В последнее время увидело свет множество крупных генеративных моделей ИИ, среди которых – ChatGPT. На практике эти модели способны выполнять задачи, которые революционизируют многие отрасли. Следовательно, последствия, которые эти генеративные модели имеют для общества, значительны, поскольку можно решать сразу несколько профессиональных задач.

В этой категории генеративных ИИ приложение ChatGPT, открытое для широкой публики компанией OpenAI с 30 ноября 2022 года, представляет собой новое поколение диалогового агента (чат-бот), который ведет диалог с пользователем с целью поиска ответа на его вопрос. Технологии, лежащие в основе ChatGPT, можно резюмировать следующим образом:

  1. Это расширенная языковая модель, тип ИИ, который использует глубокое обучение (форма машинного обучения) для обработки и генерации текстов на естественном языке. Обучается на огромных объемах текстовых данных, что позволяет ему обрабатывать и генерировать, изучать нюансы и сложности человеческого языка [36].
  2. Название происходит от сокращения Chat (чат для разговора) и GPT (трансформер, обученный для генерации текста), который представляет собой модель предсказательной языковой трансдукции (трансдукция – преобразование данных, представленных в одной форме, в данные, представленные в другой форме).
  3. Его алгоритм, основанный на преобразовании, соответствует модели архитектуры нейронной сети, которая позволяет устанавливать отношения между словами и определять значение слова в зависимости от контекста, сосредотачиваясь на словах, наиболее релевантных и позволяющих достоверно приблизиться к естественному языку [37].
  4. Он работает в соответствии с моделью предсказания слов на основе инструкций/указаний или подсказок пользователя на естественном языке, сочетая обучение с подкреплением и контролируемое обучение на основе обратной связи с человеком.
  5. Важно помнить, что, как и любая технология ИИ, создаваемые тексты генерируются и подкрепляются действиями и работой человека (от людей, разрабатывающих алгоритм, до тех, кто идентифицирует, проверяет данные или взаимодействует с программой).

 

Результаты исследования / Research results

 

Авторы данного исследования выявили следующие негативные стороны использования технологии ChatGPT в образовании, которые в отдельно взятых учебных заведениях могут привести к полному запрету чат-бота:

  1. На данный момент предоставляемые ChatGPT ответы не основаны на данных в реальном времени через подключение к Интернету.
  2. Полученные факты довольно предвзяты из-за характера обрабатываемых данных, даже если применяются фильтры для ограничения наиболее явных предубеждений.
  3. Фактические ошибки почти всегда требуют проверки контента пользователем. Однако здесь стоит заметить, что это может быть как ограничением, так и преимуществом в образовательной среде для развития критического мышления и дистанцирования от созданного контента.
  4. Существует определенный риск создания и распространения искаженной, ошибочной или непроверенной информации.
  5. Такая технология, даже из-за ее производительности и объема обрабатываемых данных, неизбежно вызывает вопросы. Можем ли мы ссылаться на полученные ответы, когда они не являются систематически получаемыми или воспроизводимыми? Кому принадлежит авторство контента: человеку или ИИ?
  6. Отсутствие источников или возможный ошибочный характер тех, которые цитируются.
  7. Такие данные представляют реальную трудность для использования в академических целях (исследования, документация), если только пользователь не перепроверит одну за другой цитируемые ссылки.

Мы полагаем, что если пользователь отвечает отрицательно на следующие вопросы, использование ChatGPT может быть необоснованным:

̶          Вы готовы получить недостоверные данные?

̶                   Вы готовы потратить дополнительное время на перепроверку полученных данных?

̶          Вы готовы взять на себя ответственность за неточность полученных данных?

Однако авторы данного исследования считают, что применение ChatGPT в образовании может быть оправдано, так как этот тип приложения предлагает образовательные возможности, которые очень активно изучаются и в настоящее время используются педагогическим сообществом:

  1. Поддержка творчества. Чат-бот может предложить на основе заданных вопросов начальную основу (базу) для дальнейшей работы.
  2. Поддержка изучения иностранных языков с помощью функции интерактивного диалогового сопровождения.
  3. Помощь в инициировании и/или оптимизации редакционной задачи.
  4. Новый вызов в области медиа- и информационного образования и основа для обучения критическому мышлению, которое требует от учителей и их учеников систематической проверки содержания и актуальности предоставленных ответов.
  5. Поддержка в подготовке индивидуального обучения (анализ заданий и предложение адаптированных учебных материалов).
  6. Поддержка в планировании занятий (помощь в составлении планов и инклюзивных мероприятий).

Авторы исследования предлагают некоторые практические варианты использования ChatGPT в обучении. Используйте чат-бот для создания:

̶          тем для обсуждения, которые побуждают учащихся проявлять критический подход и решать проблемы;

̶          викторин и оценок, которые проверяют понимание предмета учащимися;

̶          дифференцированных заданий, адаптированных к потребностям и способностям каждого учащегося;

̶          планов уроков, адаптированных к потребностям и способностям ваших учеников;

̶          визуальных материалов, таких как плакаты или инфографика;

̶          формирующих контрольных вопросов, которые помогут вам проверить понимание учащихся и определить, что нужно для улучшения;

̶          глоссария терминов и определений, относящихся к учебной программе или учебному блоку;

̶          отзывов, адаптированных к потребностям и целям каждого учащегося;

̶          инструментов самооценки, таких как таблицы или контрольные списки, которые помогают учащимся оценивать свою собственную работу;

̶          альтернативных идей для оценки, таких как проекты, презентации или различные схемы для портфолио;

̶          мероприятий по профессиональному развитию, которые помогут учителям улучшить свои навыки эффективного использования данных;

̶          идей для стратегий обучения на основе анализа данных, собранных в классе;

̶          открытых вопросов, которые соответствуют целям обучения и критериям успешности вашего предмета;

̶          сводных заданий или письменных тестов;

̶          сложных вопросов, которые побуждают учащихся глубже задуматься и сформулировать свои рассуждения;

̶          четких и кратких таблиц, в которых описывается, что учащиеся должны делать для достижения успеха, и различные уровни навыков, которых они должны достичь;

̶          формирующих оценочных мероприятий, которые обеспечивают постоянную обратную связь для информирования преподавателя;

̶          заданий для самооценки, которые позволяют учащимся задуматься о своем собственном обучении и определить аспекты, которые необходимо улучшить;

̶          идей об использовании технологий для улучшения оценки и обратной связи;

̶          вопросов, которые помогут узнать интересы и сильные стороны учащихся;

̶          идей для позитивного взаимодействия со студентами;

̶          вопросов, призванных побудить учащихся высказаться;

̶          правил и процедур;

̶          руководств по обмену сообщениями, чтобы поддержать учащихся и помочь им понять требования задания;

̶          плана санкций на случай постоянного плохого поведения обучающихся;

̶          идей для обмена и обсуждения педагогических практик;

̶          способов анализа эффективности различных стратегий обучения;

̶          способов поделиться ресурсами и идеями с коллегами;

̶          способов совместной работы с руководителями школ.

 

Заключение / Conclusion

 

Стоит заметить, что на сегодняшний день ChatGPT активно используется во многих отраслях, экономя наше время. Он отвечает на вопросы; преобразовывает контент; суммирует, исправляет, преобразовывает заметки в текст; генерирует контент, сообщения, письма, электронные письма; создает черновик текста; предлагает идеи и альтернативные подходы; переводит и генерирует код.

Однако существуют и определенные риски использования ChatGPT в человеческой деятельности в целом и в образовании в частности.

Каково же будущее чат-ботов в образовании? Что им уготовано: противостоять системе образования или органично войти в нее? Авторы данного исследования уверены в том, что внедрение различных форм ИИ в нашу повседневную жизнь неизбежно, следовательно, необходимо искать эффективные пути мирного сосуществования.

Могут ли текстовые генераторы на основе ИИ в образовании восприниматься как законные инструменты, а не как плагиат? При определенных условиях – да. Для этого как минимум необходимо:

  1. Определить новые социальные нормы в отношении текстовых генераторов.
  2. При использовании ChatGPT указывать его в качестве источника.
  3. Сопровождать постановку конкретных дополнительных вопросов с учетом логики, анализа и критического мышления.
  4. Приводить в качестве контекста недавнюю временную ситуацию (с середины 2021 года).
  5. Понимать мотивы, побудившие воспользоваться чат-ботом.
  6. Анализировать полученные результаты с разных точек зрения.

Популярная пословица гласит: «Трудно делать прогнозы, особенно когда они касаются будущего». В данном уравнении с технологиями ИИ существует много неизвестных. Перспективы таких инструментов, как ChatGPT, довольно головокружительны и могут оказать глубокое влияние на общество. В то же время их истинный потенциал должен будет пройти испытание в реальном мире.

Авторы исследования готовы к дальнейшей дискуссии по данному вопросу, так как считают, что сегодня необходимо широко и открыто размышлять об этих технологиях со всеми участниками общества, поскольку это общество уже затронуто влиянием ИИ, о чем свидетельствует текущий интерес к ChatGPT.