谢焕坤 - ChatGPT核心技术及其对教育的利弊｜城中热论

ChatGPT在过去一年的迅速发展震惊世界，其影响力之大令多数行业都开始意识它的存在。它的出现改变了世界，当中包括生产性和威胁性。除了ChatGPT，还有一些类似的软件，如Adobe Firefly和Dall-E。究竟它们会成为教育的威胁还是资产呢？

在回答此问题前，让我们先探索一下ChatGPT核心技术的魔力，即生成式人工智能（AI）。首先，AI并非新知。事实上，笔者的IT公司于30多年前便使用过此种AI技术「Prolog」，为本地小学和中学创建了一个时间表安排的软件包。除了拥有非常强大的AI引擎外，ChatGPT的成功还有赖复杂的用户界面和知识基础系统（Knowledge-based System KBS），这些系统连接到一个庞大的资源库。基本上，AI是由电脑完成的一种逻辑思考。它可以通过AI编程来实现，该编程由具有内置智能谓词（例如回溯）和知识工程的高级声明性语言组成，尝试找到所有可能的解决方案，然后过滤或训练以提供最合适的解决方案。

换句话说，它的输出并不是绝对正确的。生成式AI是一个相对较新的术语，它可以根据人类输入（或提示）生成文本、图像或其他媒体。它是一个非常强大的自然语言处理工具。

AI与非AI应用之别

人工智能应用与非人工智能应用有何区别？从技术上讲，电脑程式设计有两种方法，即传统程式设计（或程序化编程）和人工智能程式设计。传统程式设计语言是满足原始数据处理需求的必备语言。使用这些语言（如Java和Visual Basic），程式师的任务是按部就班地编写指令（程式），让电脑按照这些指令处理数据，从而得出解决方案。在编程中，知识以程序形式体现出来。

给予一组数据输入，传统程序能够确定性地生成单个正确的输出。使用输入处理输出（Input-processing-output IPO）概念，如果输入和程序正确，那么输出必然是正确的。相比之下，AI编程能够非确定性地解决问题，推导出一组可能满足用户查询的解决方案。因此，它容易出错，却可以通过「训练」来提高准确性。换句话说，传统程序关注如何完成任务，而AI程序代表了一种描述性的编程风格，其中编程任务是声明对知识领域的已知内容。这种知识包括有关领域实体的事实和允许推理的规则。

在讯息时代，知识是最宝贵的资源，越来越多机构转向以人工智能和专家系统来有效地管理资源。知识基础系统（KBS）有别于传统数据库系统，因为KBS能够利用启发式规则推理数据和得出结论。将许多启发式规则编码致知识库中（连同称为推理引擎的推理机制），KBS便可「推断」问题情况并产生一系列可能的解决方案。

除了在KBS中使用人工智能启发式，机器学习演算法也可以用于复制先前收集的过程和模式，并记着这些过程/模式以进行进一步的问题解决。因此，将启发式与机器学习技术相结合，可以使KBS更加高效、准确和可靠。根据enoumen.com的说法，机器学习和启发式的结合表现较佳。ChatGPT包含超级KBS，其内容主要来自包括互联网在内的许多来源。

既用于作弊又防止作弊

在发掘了人工智能的魔力之后，现在让我们讨论在教育中使用人工智能的弊处。社会上最具争议的话题是学生使用ChatGPT作弊。特别是对于高等教育，通过作业，学生通常需要自己探索学科领域的本质，然后根据问题作深入分析，从而获得更丰富的知识。这在过去一直是非常有效的教育方法。

此外，学生的答案应该是不同的，因为这是一个近乎开放的问题。因此，抄袭应该被减至最低限度。然而，如果学生可以使用ChatGPT生成论文和其他书面作业，那么所产生的作品可能几乎无法区分是否由人类制作。这对那些没有使用ChatGPT完成作业的学生非常不公平。换句话说，ChatGPT让作弊变得更容易，而学生亦没有真正理解学科领域。

然而，使用ChatGPT在教育上也有好处。虽然学生可以使用ChatGPT作弊，但它也可以帮助教育工作者创建更具创新性的作业，这些作业需要学生的批判性思维和实际问题解决技巧，而不仅仅是获得更深入的知识。另一方面，学生可以高效地使用ChatGPT进行探索研究和更深层次的学习。截至本文撰写时，另一间当地大学已宣布允许学生在一个月内最多使用ChatGPT 20次来准备课程。此外，ChatGPT还可以用于分析考试期间考生的行为，以便可以轻松检测到他们的作弊情况。

总括而言，人工智能是如此聪明和强大，它的使用必须得到适当的使用和监理。如果使用方式错误，它就会成为威胁；如果使用方式正确，它就会成为资产。这引出了另一个生成式人工智能工具的治理话题。

文：香港城市大学商学院资讯系统学系导师 谢焕坤博士

本栏欢迎院校学者投稿，分享个人学术见解及研究成果，1400字为限，查询及投稿请电邮︰[email protected]。

文章刊于《星岛日报》2023年9月8日教育版专栏「知识转移」。

《星岛头条》APP经已推出最新版本，请立即更新，浏览更精彩内容：https://bit.ly/3yLrgYZ