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AI 会替代教师吗？探索ChatGPT 在教育中的玩法与潜力

你是否曾经经历过和机器人进行对话，感觉就像和真正的人在交流一样自然？如果是这样，那么 ChatGPT 可能就是实现这一梦想的关键技术。

ChatGPT 是由 OpenAI 开发的自然语言生成模型，它能够生成非常流畅自然的文本。它是基于 GPT-3 构建的，通过大量训练后，能够在对话生成方面表现出色。在这篇文章中，我们将深入探讨 ChatGPT 的工作原理、应用场景、优缺点等。如果你对自然语言处理技术有兴趣，那么这篇文章一定值得一读！

OpenAI

ChatGPT是由OpenAI研发的。OpenAI是一个人工智能研究和部署公司，由萨姆·奥特曼、伊隆·马斯克等人资助10亿美元，于2015年底在旧金山成立。

OpenAI的使命是确保通用人工智能 （Artificial General Intelligence，AGI），即一种高度自主且在大多数具有经济价值的工作上超越人类的系统，将为全人类带来福祉。因此，OpenAI许诺它的人工智能开发将广泛造福社会、关注长远安全问题，并为了有效促进AI的积极社会作用，保持OpenAI在人工智能领域研究的领先地位。

几年时间里，OpenAI已经开展了许多前沿AI研究，并研发了多款相关产品。比如，GPT-3（Generative Pre-trained Transformer 3）是由OpenAI在2020年训练出来的预训练自回归语言模型，让深度学习的方法能够生成人类可以理解的自然语言。GPT-3在句子填空、回答问题、翻译等多项任务中都有优秀的表现，使得它成为了目前最受欢迎的语言模型之一。

在GPT-3的基础上，OpenAI开发出了本文所关注的ChatGPT，还有能够将文字转换成图像的“艺术家AI”DALL·E 2。OpenAI还开放了GPT的API，已经应用于数以千计的案例中了。比如说，Github用它打造了AI程序编写助手Github Copilot，Duolingo用GPT-3为用户提供了法语的语法纠正。

OpenAI不仅希望建造出安全的、符合共同利益的通用人工智能，还愿意帮助其它研究机构，共同达成这一目标。最近，OpenAI成立了创业基金，投资一亿美金来帮助创业初期的AI公司。

ChatGPT怎么用？

ChatGPT是OpenAI在2022年11月全新训练出来的聊天机器人。大家可以像和真人在线聊天一样，与ChatGPT用文字交流。在对话中，ChatGPT可以记得之前的聊天内容，回答用户追加的问题。另外，它还能够承认自己在之前对话中的错误，质疑不正确的提问，并拒绝不适当的要求。

目前，ChatGPT仍然在研究阶段，所以使用是免费的，任何人都可以通过此网站（chat.openai.com）注册账号，开始与ChatGPT聊天。ChatGPT可能会出于改进模型的目的，收集用户的交流记录。

注册完账号后，在页面的正下方输入文字，就可以开启第一段与ChatGPT的对话了。用户能够在页面左侧浏览自己与ChatGPT的历史聊天记录，还能够删除历史、更改对话标题。

自从ChatGPT发布以来，除了和它聊天、请它解释概念，大家解锁了许多创意用法。我们来看看几个实用有趣的案例吧。

  1. ChatGPT 作为一个大型语言模型，可以生成文本，自然也包括作文了。只要给定一个主题，ChatGPT就会生成一篇优秀的命题作文。

如果主题描述得足够详尽，ChatGPT的作文可以达到以假乱真的效果。纽约时报的记者给教育专家展示了多篇ChatGPT模仿小学生写的作文和真正的小学生作品，并请他们判断哪些文章是真人写的，专家在这里跌了好几个跟头。如果要求ChatGPT以小学生的口吻写作，再故意让它插入一些拼写和语法错误，AI和真人的回答区别就很小了。在本篇文章里，笔者就摘抄了几段ChatGPT生成的文字，你能看出来吗？

然而，与人类作家相比，AI生成文本的质量可能不够高, 很难达到人类作家的表达能力和创造力， 甚至有时会出现语法错误，不合逻辑等问题。所以在使用ChatGPT生成文本时还需要进行人工校验和修改。

  1. ChatGPT的另一个重点功能就是编程了。用户可以输入一段代码，询问ChatGPT关于它的用途和逻辑，或者哪里出了错。用户也可以像下方图示一样，让ChatGPT根据指令写出代码。从它的回答可以看出，ChatGPT能够分步解释代码的含义，还可以给出优化的建议。ChatGPT还十分贴心地把代码放在了剪贴板里，方便用户复制使用。不过，ChatGPT虽然看上去很有信心，它的答案有时会是不正确的，下图中的代码其实就包含一个错误，你们看出来了吗？

  2. 你还可以让ChatGPT进行艺术创作。有网友教ChatGPT写歌、写诗、作曲、作画，可以说是一个全能艺术家了。下面，笔者让ChatGPT写了一首关于自己的Rap，欢迎品鉴：

ChatGPT不仅写出了有意义且有些幽默的歌词，甚至还在部分地方押韵，可以说是很惊喜了。遗憾的是，ChatGPT还无法做到生成如此高质量的中文歌词。

ChatGPT如此丰富的功能，是如何做到的？下面，我们来看看ChatGPT使用了怎样的AI模型。

ChatGPT的技术分析

ChatGPT的训练方法 – 人类反馈强化学习（Reinforcement Learning from Human Feedback，简称RLHF）在2022年3月的一篇论文中有详细描述过。这一方法的最大特点是利用人类给出的反馈作为奖励信号来微调语言模型。它的训练有三个步骤：

ChatGPT模型训练的三个步骤

  • 收集示范数据，微调模型：从题库里选出一个问题，让一个人示范理想中的回答应该是怎样的。这一数据被用来微调了当前的GPT3.5模型。

  • 收集对照数据，训练奖励模型：在更大的题库中选取问题，并生成数个回答选项。专业人士会将这些回答从好到差进行排名。名次的数据会被用来训练出奖励模型。奖励模型预测了什么样的回答是人类所希望看到的。

  • 用强化学习方法，根据奖励模型找到最优策略：在最后一步的强化学习中，使用上一步骤的奖励模型，对第一步的模型进行微调，利用PPO算法使得奖励最大化。

OpenAI的研究者发现，基于以上方法生成的答案与最初的GPT-3相比，质量高出不少。首先，两者相比，人们更喜欢新模型的结果，因为它的回答更切题、得体。而且，新模型生成正确答案的频率比GPT-3高出了一倍，意味着它更值得信任。当问题得体时，新模型结果的有害性降低了25%。

诚然，ChatGPT还是有一些局限性的。虽然ChatGPT的真实性比GPT-3高，由于训练过程中数据并没有标注信息的正确性，它有时还是会给出错误的答案，还常常会让用户信以为真。写作方面，笔者在使用ChatGPT生成作文时，发现它会“引用”并不存在的论文，但如果不核实，读者是无法看出这一错误的。同样的，虽然ChatGPT可以帮助用户完成代码，它的正确性仍待考证，最大的编程问答社区Stack Overflow也在12月禁止了用户使用AI生成的结果去回答问题。

另外，ChatGPT的回答看上去会有些冗余，比如它经常会重申“我是OpenAI开发的计算机程序”等等。这是因为在训练时，专业人士一般更喜欢内容更加详尽的长答案，所以ChatGPT会尽量写出一个字数多的回答。模型过度优化是另外一个原因。

未来前景

ChatGPT的功能之强大，毋庸置疑会引起不少领域的变动。它对教育的影响也是人们关注的热点问题之一。

纽约市教育局近日禁止了纽约市学校的学生和教师使用ChatGPT。发言人表示，ChatGPT提供的答案的安全性和准确性还无法保障。此外，如果学生在写作中滥用ChatGPT，教育局担心他们将无法锻炼出批判性思维和整合信息的能力。

由此延伸出的另一个问题是，老师如何辨别出学生是否使用了ChatGPT去写作业？这一话题有了一个专门的名词 --“AIgiarism”，即使用AI作弊（Plagiarism）。好在ChatGPT给出的答案都是对网络上已有内容的总结和整合，因此，有人制作出了专门判断一段文字是否为AI生成的探测器（如https://writer.com/ai-content-detector/）。

也有乐观人士认为，类似于ChatGPT的AI应用的普及已经是大势所趋，我们应当做的不是一味地禁止，而是教会学生如何正确使用它。就像计算器问世后，教育界对于学生是否可以在学习中使用计算器也有不少的辩论。一方认为依赖计算器，会让学生练习算数的机会大大减少，不利于发展诸如心算的能力。但另一方面，计算器可以减少大家进行繁琐计算的时间，使学生能够独立完成更复杂的问题，也能让老师把更多时间用于讲解更重要的概念。比如，在理解加法和乘法之间的关系时，学生可以用计算器快速地探索一个数字相加多次和乘法算式的联系，节约了自己手算多个加法的时间。因此，现在大部分人认为适当在数学教学中使用计算器是有益的。学生可以在有需要的情况下使用计算器，并在必要的时候练习手算技能。

应用ChatGPT也是类似的道理。如果使用得当，它可以成为很好的教学资源。比如说，在写作前可以使用ChatGPT收集更多的想法，使观点更加全面；老师可以与学生一起评判ChatGPT生成的作文的质量，从中学习更多写作技巧；ChatGPT可以分步解释代码或者数学公式的含义，能够帮助学生更好地掌握知识点。

计算器与ChatGPT引出的另一个问题是，机器可以完成的事情，还有必要学习吗？说到底，计算器与ChatGPT只是辅助学习的工具，学生真正掌握的，应当是它们背后的、超越工具本身的知识点、逻辑和思维。

你觉得ChatGPT这样的AI工具可以如何帮助学生学习？你对ChatGPT的前景保持着怎样的态度？欢迎在下方留言！

文章引用

1.About OpenAI. (2015, December 11). OpenAI. https://openai.com/about/

2.ChatGPT banned in NYC schools over learning impact concerns. (n.d.). BleepingComputer. Retrieved January 9, 2023, from https://www.bleepingcomputer.com/news/technology/chatgpt-banned-in-nyc-schools-over-learning-impact-concerns/

3.ChatGPT: Optimizing Language Models for Dialogue. (2022, November 30). OpenAI. https://openai.com/blog/chatgpt/

4.Miller, C. C., Playford, A., Buchanan, L., & Krolik, A. (2022, December 26). Did a Fourth Grader Write This? Or the New Chatbot? The New York Times. https://www.nytimes.com/interactive/2022/12/26/upshot/chatgpt-child-essays.html

5.OpenAI. (2022). In Wikipedia. https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=OpenAI&oldid=1130554784

6.OpenAI Charter. (n.d.). OpenAI. Retrieved December 30, 2022, from https://openai.com/charter/

7.Ouyang, L., Wu, J., Jiang, X., Almeida, D., Wainwright, C. L., Mishkin, P., Zhang, C., Agarwal, S., Slama, K., Ray, A., Schulman, J., Hilton, J., Kelton, F., Miller, L., Simens, M., Askell, A., Welinder, P., Christiano, P., Leike, J., & Lowe, R. (2022). Training language models to follow instructions with human feedback (arXiv:2203.02155). arXiv. http://arxiv.org/abs/2203.02155

文章作者：Iris

排版编辑：Gloria

文中图片来源于网络

（来源：TCLA，侵删）