Новости оптики и фотоники

May 06, 2023

Ханна Лэнфорд

Герд Кортемейер

Что это значит для преподавателей, если чат-бот с искусственным интеллектом сможет пройти урок физики? Заинтригованный дебатами вокруг крупных языковых моделей в академическом мире, Герд Кортемейер, ныне директор по развитию образования и технологиям в ETH Zurich, Швейцария, решил проверить ChatGPT — в буквальном смысле. Он сообщает, что, судя по ответам на домашние задания и экзаменам по курсу физики, основанному на математических расчетах, GPT-3.5 действительно смог бы (с трудом) получить проходной балл (Phys. Rev. Phys. Educ. Res., doi: 10.1103/ PhysRevPhysEducRes.19.010132).

У некоторых этот результат может вызвать беспокойство по поводу академической честности. Но Кортемейер, который много лет преподавал вводную физику в Соединенных Штатах, не особенно обеспокоен потенциалом ИИ, позволяющим обманывать. Вместо этого, по его словам, это поднимает вопросы о том, как мы на самом деле обучаем и оцениваем студентов-физиков. OPN поговорил с Кортемейером о его мыслях о будущем физического образования и GPT, а также о «исконно человеческих» навыках, которые он надеется передать на своих занятиях.

Герд Кортемейер: Меня не должно было удивлять, но изначально я удивился тому, насколько близки ошибки бота к ошибкам, которые совершают настоящие студенты. Мне не следует удивляться, потому что я точно не знаю, на каком тексте он обучался — возможно, он даже содержал какие-то дискуссионные форумы по физике.

Но я был удивлен, что что-то, что представляет собой не что иное, как вероятностный механизм автозаполнения, по сути сопоставление с образцом, может имитировать поведение студентов. Это заставляет меня задуматься над тем, что мы тестировали все это время.

Действительно ли мы тестируем сопоставление с образцом? Ставим ли мы оценки по физике на основе сопоставления с образцом, если такой алгоритм работает нормально?

Если ученика приучают к этим стандартизированным оценкам, он превращается в маленького робота. По сути, вы научили этих детей работать так же хорошо, как машина.

OpenAI опубликовала документ, показывающий, как GPT справляется со стандартизированными оценками. Что касается ACT, SAT и всех этих тестов, то они заканчиваются в верхних процентилях. Это означает, что если ученика приучают к этим стандартизированным оценкам, он как бы превращается в маленького робота. По сути, вы научили этих детей работать так же хорошо, как машина. И это меня пугает.

Оценка на вводных курсах физики также основывается на очень стандартных оценках: экзаменах, домашних заданиях, проектах по программированию и кликер-вопросах. Поэтому мне не следует так удивляться, что ChatGPT прошел, потому что, в конце концов, решение этих вводных задач по физике — это очень алгоритмическая вещь.

Что ж, студенты все равно должны уметь решать эти задачи. Если вы хотите заниматься какой-либо продвинутой физикой, всеми этими базовыми понятиями, такими как законы Ньютона, законы электрических цепей и т. д., вам нужно иметь эти практические знания прямо в глубине вашего сознания. Потому что, если вы не сможете сразу же воспользоваться этими знаниями, вы не сможете продвинуться в физике. Таким образом, даже несмотря на то, что ИИ может выполнять базовую физику, мне нужно иметь возможность оценить, что ученики тоже могут это сделать. И инструменты искусственного интеллекта почти наверняка потерпят неудачу во всем, что касается действительно продвинутой физики.

Так что нам еще нужно оценить эти вещи, но не только. По мере совершенствования искусственного интеллекта нам также необходимо сосредоточиться на навыках, присущих человеку. Что такое человеческий интеллект? Что такое творчество человека? На своих занятиях я всегда стараюсь преподавать нечто большее, чем просто запоминание фактов. Я хочу, чтобы люди интересовались физикой, мыслили критически и применяли эти принципы в повседневных ситуациях. Я хочу, чтобы все эти метакогнитивные процессы работали.

Допустим, я даю домашнее задание, и в конце концов вы получаете ответ: машина движется со скоростью 4000 миль в час. Как человек, вы смотрите на это и говорите: «Наверное, это 40 миль в час. Давайте вернемся. Что я здесь делал?» У людей есть способность спрашивать: реалистично ли это вообще?

Я не могу сказать никогда, но искусственный интеллект далек от открытия чего-то нового. Потому что оно не задает себе вопросов. Это не ставит под сомнение природу.