Η χρήση των μεγάλων γλωσσικών μοντέλων στη διδασκαλία της φυσικής

Abstract

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται τις τρέχουσες εφαρμογές Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ), με επίκεντρο τα Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα (ΜΓΜ) και συγκεκριμένα την επιρροή τους στον τομέα της εκπαίδευσης. Ειδικότερα, στην εργασία αυτή επιτυγχάνεται η εις βάθος ανάλυση θεωρητικών και πρακτικών πτυχών των εφαρμογών της ΤΝ σε ποικίλες εκπαιδευτικές διαδικασίες. Ξεκινώντας με το πρώτο κεφάλαιο, παρατίθενται ορισμένα εισαγωγικά στοιχεία για την ανάλυση της ΤΝ και των εφαρμογών της στον τομέα της εκπαίδευσης. Ειδικότερα, αυτό που εξετάζεται είναι οι διάφοροι τύποι εργαλείων ΤΝ, ενώ παράλληλα αποδίδεται έμφαση στα ΜΓΜ, όπου αναπτύσσονται θεμελιώδεις έννοιες και τονίζεται η συνεισφορά τους στη διαμόρφωση των σύγχρονων εκπαιδευτικών πρακτικών. Τέλος, λόγος γίνεται για την παραγωγική ΤΝ, η οποία παρουσιάζεται ως μια από τις πιο ενδιαφέρουσες και καινοτόμες τεχνολογίες. Περνώντας στο δεύτερο κεφάλαιο, η προσοχή στρέφεται στην ιστορική εξέλιξη των ΜΓΜ και σε κομβικές τεχνολογικές εξελίξεις, από το πρώτο κιόλας πρόγραμμα προσομοίωσης συνομιλίας, ELIZA. Εν συνεχεία, αναδεικνύεται η συνεισφορά των n-gram μοντέλων στην επεξεργασία φυσικής γλώσσας καθώς και η σημασία των τεχνητών νευρωνικών δικτύων, τα οποία έθεσαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη της βαθιάς μάθησης. Το κεφάλαιο εστιάζει επίσης στους μετασχηματιστές και στους μηχανισμούς αυτοπροσοχής, τα επαναλαμβανόμενα νευρωνικά δίκτυα και τα διάφορα προβλήματά τους, ως βασικά στοιχεία λειτουργίας των ΜΓΜ. Προχωρώντας στο τρίτο κεφάλαιο, ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στη Μηχανική Προτροπών, ως καθοριστικό μέσο για την αποτελεσματικότερη αλληλεπίδραση του ανθρώπου με τα ΜΓΜ. Σκοπός του κεφαλαίου είναι η ανάλυση των επιμέρους τεχνικών, όπως είναι οι τεχνικές προσαρμογής προσωπικότητας και γλωσσικού επιπέδου, οι οποίες προσαρμόζουν τις απαντήσεις του μοντέλου ανάλογα με το πλαίσιο που αφορά τον χρήστη κάθε φορά. Επιπρόσθετα στο τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται η μετάβαση από την θεωρία στην πρακτική εφαρμογή, με την κατασκευή του περιγράμματος και του πλάνου μαθήματος για το μάθημα της Φυσικής όπου και περιγράφεται διεξοδικά η μεθοδολογία κατασκευής τους, ενώ ιδιαίτερη έμφαση δίνεται και στη διαμόρφωση μαθησιακών αποτελεσμάτων με βάση την Ταξονομία Bloom. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με τη διαμόρφωση ενός εβδομαδιαίου μαθήματος, όπου και ολοκληρώνεται ο στόχος της ενσωμάτωσης των ΜΓΜ στην εκπαιδευτική διαδικασία. Συνοψίζοντας τα ανωτέρω, το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο εξετάζει τις προοπτικές και τις δυνατότητες περαιτέρω ερευνών που αφορούν την ενσωμάτωση των ΜΓΜ και της ΤΝ στην εκπαίδευση. Τα συμπεράσματα που παρατίθενται υπογραμμίζουν τη σημασία της ενσωμάτωσης νέων τεχνολογιών της ΤΝ στα εκπαιδευτικά πλαίσια λόγω της ευρείας δυναμικής τους στην αναδιαμόρφωση της εκπαιδευτικής εμπειρίας.