Hvordan ChatGPT kan hjelpe fysikere i deres daglige arbeid

Hvordan ChatGPT kan hjelpe fysikere i deres daglige arbeid

Teoretisk fysiker Matt Hodgson fra University of York snakker med Hamish Johnston om rollen som store språkmodeller, eller chatbots, kan spille i fysikk

Matt Hodgson

Hva er store språkmodeller eller chatboter?

En stor språkmodell (LLM) er en type kunstig intelligens. Målet med modellen er å generere menneskelignende tekst som svar på spørsmål fra en bruker. Dette kan være å svare på spørsmål, skrive e-poster og til og med skrive dikt og historier. En LLM som har skapt overskrifter nylig er ChatGPT. Den er svært avansert ettersom den er trent på en enorm mengde data, med den nåværende versjonen som bruker Internett-data frem til 2021. 

Hvordan ble du interessert i chatbots? 

Jeg har brukt nevrale nettverk – en type kunstig intelligens – for å se på komplekse matematiske forhold. På samme måte lærer chatboter språkbaserte relasjoner, og jeg ble nylig klar over potensialet til chatbots, og spesifikt ChatGPT, takket være en samarbeidspartner som spesialiserer seg på AI. Jeg begynte deretter å eksperimentere med ChatGPT og oppdaget at det kunne være nyttig i mange av mine daglige oppgaver.

Noen eksempler? 

Jeg bruker dem til å skrive e-post eller oppsummere en lang e-post hvis jeg ikke har tid til å lese den. Hvis jeg skynder meg for å holde en forelesning, og jeg får en viktig, men lang e-post, kan jeg be chatboten om å oppsummere det i et par punkter. Hvis jeg skriver et sammendrag for en konferanse og jeg innser at det faktisk er begrenset til 500 tegn, ikke 1000, og hvis jeg har overlatt det til siste øyeblikk, kan jeg gi det til en chatbot og si "gjør dette til 500 tegn". Selvfølgelig leser jeg alltid utdataene på nytt bare for å være sikker på at chatboten ikke har introdusert noe jeg ikke liker.

Kan chatbots brukes til matematikk? 

Chatbots er språkbaserte modeller, så du kan ikke forvente at den skal løse avanserte matematiske uttrykk. Imidlertid har den blitt trent på eksempler der folk har utført matematiske avledninger, så selv om den ikke er designet for å gjøre, kan den gjøre grunnleggende matematikk. Jeg vil alltid foretrekke verktøy laget for matematikk, som Wolfram Alpha, som har en bevist merittliste.

Hva med datakode? 

Ja. Jeg fant det spesielt nyttig for å skrive datakode. Du kan be ChatGPT om å se over koden din og identifisere feil. Det er nesten som å ha en privat lærer som kan oppdage feilene dine og fortelle deg hvordan du kan forbedre koden din. 

Har du noen eksempler? 

Jeg skrev en forelesning om å løse Schrödingers ligning, og jeg ga den matematiske formen til løsningen min til ChatGPT og ba den skrive en Python-kode som genererer en GIF. Den var i stand til å skrive en kode på noen få sekunder. Det er ikke det at jeg ikke kunne ha skrevet koden selv, men det er tidkrevende. Det som ville ha tatt meg 30 minutter før, tar nå mindre enn fem minutter, og å spare den tiden har gitt meg muligheten til å forbedre kvaliteten på forelesningene mine og introdusere flere interessante eksempler for studentene mine.

Er chatbots mye brukt i akademia?

De brukes ikke så mye som de burde. Jeg føler at vi har blitt overrumplet litt av eksplosjonen av ChatGPT. Vi spiller nå innhenting, noe av det er å prøve å beskytte den akademiske integriteten til kursene våre. I fysikk har vi ikke det samme problemet som disipliner med mer essayskriving har. Likevel arbeider vi allerede med avanserte verktøy som er i stand til å hjelpe det arbeidet en fysiker gjør på daglig basis. For eksempel har Wolfram Alpha eksistert lenge, og for en fysikkstudent er dette et mer effektivt jukseverktøy fordi det kan utføre ganske avanserte matematiske avledninger. Men vi bør ikke bli for selvtilfredse og undervurdere hva chatboter kan gjøre. 

Er det bra for elevene å bruke dem? 

Det er veldig viktig at vi understreker for studentene våre at de må trene grunnleggende ferdigheter før de kan bruke noe som ChatGPT. Å forstå de underliggende konseptene og prinsippene er nødvendig for å bruke disse verktøyene effektivt og tolke resultatene deres. Dette er like sant for skriftlig arbeid som for matematikk. Det inkluderer å skrive artikler og utføre en litteraturgjennomgang. Hvis du får en chatbot til å gjøre det for deg, lærer du aldri hva en god litteraturanmeldelse er. Vi må også tenke grundig over hvordan vi skal endre måten vi vurderer ting som laboratorierapporter på. Begynner vi nå å se på laboratorierapporter med lukkede bøker, eller vurderer vi ferdigheter på høyere nivå, slik at vi ser etter den dype analysen som en chatbot ikke kan gjøre?

Hvilken rolle kan chatbots spille i vitenskapelig publisering? 

Jeg tror det ikke bør være mye bekymring rundt dette, men igjen, vi bør ikke bli for selvtilfredse. Hvert verktøy er designet for å gjøre arbeidet mer produktivt, og vi bør ikke stole helt på verktøyet for å gjøre jobben. Verktøyet er der for folk å bruke og skape noe utover det de kunne gjort uten det. Imidlertid kan det være at fordi disse chatbotene er så tilgjengelige, kan tidsskrifter se en enorm økning i falske papirer som er skrevet utelukkende av chatbots, og det kan være et reelt problem. Du risikerer da at chatboten skriver papiret og chatboten leser papiret, og mennesker blir forbigått helt. Som med alt, hvis det blir misbrukt i den grad, så er det et problem. 

Synes du det er en god idé at noen vitenskapsutgivere har innført retningslinjer som krever at forfattere dokumenterer hvordan de har brukt chatbotene? 

Vi erklærer aldri at en datamaskin gjorde beregningene, så hvorfor skulle det ha noe å si om du har et verktøy som hjelper deg med å skrive? Hvis fagfellevurderingsprosessen fungerer riktig, bør den være i stand til å identifisere, for eksempel, en litteraturgjennomgang som i sin helhet er skrevet av AI. Hvis en samvittighetsfull vitenskapsmann erklærer i papiret sitt at de har brukt en chatbot for å hjelpe til med å forbedre introduksjonen deres, vet jeg egentlig ikke hva leseren skal tenke når han leser forfatterens erklæring, annet enn, bra, jeg er glad den er forbedret tilgjengeligheten til papiret. 

Kan chatbots være en god leveler for folk som ikke har engelsk som førstespråk? 

Absolutt. Det er definitivt positivt, og jeg håper at det forbedrer tilgjengeligheten for forskere som er i et land der de ikke kan få en god engelsk utdanning. Det kan også hjelpe morsmål som bare er dårlige kommunikatorer. Det er tross alt alltid synd for noen å ha en genial idé, men så klarer den ikke å kommuniseres skikkelig. Jeg tror det er anerkjent i akademisk skriving, absolutt i fysikk, at tilgjengeligheten til artikler er dårlig sammenlignet med kvaliteten på forskningen.

Kan chatboter også hjelpe tverrfaglig forskning? 

Ja. Hvis jeg snakker med en kjemiker om arbeidet mitt, fordi det er litt overlapping i interessene våre, men jeg bruker ord som de ikke forstår, kan det være et skikkelig slit for dem å prøve å forstå hva jeg gjør. Så jeg kunne si til chatboten "Jeg har skrevet dette abstraktet for en fysikkkonferanse, kan du skrive det om på et språk som en kjemiker lett kan forstå". Jeg vil imidlertid alltid være forsiktig, fordi det kan endre betydningen av det jeg har skrevet. 

Kan det være mangfoldsproblemer med chatbots? 

I prinsippet ja, men vi må være forsiktige med dette. Det avhenger av dataene som modellen er trent fra og om datasettet har implisitte skjevheter. Men det er ikke dermed sagt at den ikke har potensielle bruksområder. For eksempel, hvis du var slurvet og ikke skrev med inkluderende språk, kan du bare gi det til chatboten og si "gjør dette inkluderende". Jeg vil alltid være på vakt og unngå å stole helt på chatboten for å gjøre dette for deg. Vi har alle ubevisste skjevheter, og det er ikke en god idé å ikke adressere dem til fordel for å stole på AI for å løse dem for deg, fordi chatboten ikke alltid vil være der for å hjelpe. 

Er du positiv til fremtiden til chatbots? 

Ja. Jeg tror den største fordelen er å forbedre klarheten i akademisk skriving. Du kan skrive laboratorieinstruksjoner og gi den til en chatbot og spørre om instruksjonene er klare eller om de trenger å forbedres. Det er litt som å kjøre den forbi 100 eller 1000 personer før du gir den til elevene dine. Forhåpentligvis øker det tilgjengeligheten til instruksjonene ved å gjøre dette, og elevene kan fokusere på fysikken. Det er også viktig å huske at vi bare er i de tidlige dagene av disse chatbotene og mer sofistikerte chatbots vil garantert komme. 

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden