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:
- 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].
- 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:
- Планировать использование ИИ в образовательной политике для поиска возможностей, а также для решения проблем, создаваемых технологиями ИИ.
- 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.
- 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.
- Подготовить новое поколение работников, вооружив их наиболее актуальными в эпоху ИИ ценностями и навыками для жизни и работы.
- 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:
- 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].
- 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).
- 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].
- 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.
- 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:
- На данный момент предоставляемые ChatGPT ответы не основаны на данных в реальном времени через подключение к Интернету.
- Полученные факты довольно предвзяты из-за характера обрабатываемых данных, даже если применяются фильтры для ограничения наиболее явных предубеждений.
- 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.
- Существует определенный риск создания и распространения искаженной, ошибочной или непроверенной информации.
- 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?
- Отсутствие источников или возможный ошибочный характер тех, которые цитируются.
- 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:
- Поддержка творчества. Чат-бот может предложить на основе заданных вопросов начальную основу (базу) для дальнейшей работы.
- Поддержка изучения иностранных языков с помощью функции интерактивного диалогового сопровождения.
- Помощь в инициировании и/или оптимизации редакционной задачи.
- 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.
- Поддержка в подготовке индивидуального обучения (анализ заданий и предложение адаптированных учебных материалов).
- 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:
- Определить новые социальные нормы в отношении текстовых генераторов.
- При использовании ChatGPT указывать его в качестве источника.
- Сопровождать постановку конкретных дополнительных вопросов с учетом логики, анализа и критического мышления.
- Приводить в качестве контекста недавнюю временную ситуацию (с середины 2021 года).
- Понимать мотивы, побудившие воспользоваться чат-ботом.
- 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.