πώς το chatbot AI άλλαξε τη ζωή των επιστημόνων

Στα δύο χρόνια από το ChatGPT δόθηκε στη δημοσιότηταοι ερευνητές το χρησιμοποιούν για να γυαλίσουν την ακαδημαϊκή τους γραφή, να αναθεωρήσουν την επιστημονική βιβλιογραφία και να γράψουν κώδικα για να αναλύσουν δεδομένα. Αν και ορισμένοι πιστεύουν ότι το chatbot, το οποίο έκανε το ντεμπούτο του ευρέως στις 30 Νοεμβρίου 2022, κάνει τους επιστήμονες πιο παραγωγικούς, άλλοι ανησυχούν ότι διευκολύνει τη λογοκλοπή, εισάγοντας ανακρίβειες σε ερευνητικά άρθρα και καταβροχθίζοντας μεγάλες ποσότητες ενέργειας.

Η τεχνητή νοημοσύνη περιπλέκει τη λογοκλοπή. Πώς πρέπει να αντιδράσουν οι επιστήμονες;

Η εκδοτική εταιρεία Wiley, που εδρεύει στο Hoboken του Νιου Τζέρσεϊ, ερεύνησε 1.043 ερευνητές τον Μάρτιο και τον Απρίλιο σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιούν τα εργαλεία παραγωγής τεχνητής νοημοσύνης (AI) όπως το ChatGPT και μοιράστηκε τα προκαταρκτικά αποτελέσματα με Φύση. Το ογδόντα ένα τοις εκατό των ερωτηθέντων είπε ότι είχαν χρησιμοποιήσει το ChatGPT είτε προσωπικά είτε επαγγελματικά, καθιστώντας το μακράν το πιο δημοφιλές τέτοιο εργαλείο μεταξύ των ακαδημαϊκών. Τα τρία τέταρτα είπαν ότι πιστεύουν ότι, στα επόμενα 5 χρόνια, θα ήταν σημαντικό για τους ερευνητές να αναπτύξουν δεξιότητες τεχνητής νοημοσύνης για να κάνουν τη δουλειά τους.

«Οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν κάποιους βοηθούς γραφής τεχνητής νοημοσύνης στο παρελθόν, αλλά υπήρξε μια αρκετά ουσιαστική αλλαγή με την κυκλοφορία αυτών των πολύ ισχυρών μεγάλων μοντέλων γλώσσας», λέει ο James Zou, ερευνητής AI στο Πανεπιστήμιο Stanford στην Καλιφόρνια. Αυτό που προκάλεσε μια ριζοσπαστική αλλαγή ήταν αυτό που υποβόσκει το chatbot ChatGPT, το οποίο δημιουργήθηκε από την εταιρεία τεχνολογίας OpenAI, με έδρα το Σαν Φρανσίσκο της Καλιφόρνια.

Για να επισημάνετε το chatbot στα δύο, Φύση έχει συγκεντρώσει δεδομένα για τη χρήση του και μίλησε με επιστήμονες για το πώς το ChatGPT άλλαξε το ερευνητικό τοπίο.

ChatGPT με τους αριθμούς

• 60.000: ο ελάχιστος αριθμός επιστημονικών εργασιών που δημοσιεύθηκαν το 2023 που εκτιμάται ότι έχουν γραφτεί με τη βοήθεια ενός μεγάλου γλωσσικού μοντέλου (LLM)¹. Αυτό είναι λίγο περισσότερο από το 1% όλων των άρθρων στη βάση δεδομένων Dimensions των ακαδημαϊκών δημοσιεύσεων που ρωτήθηκαν από την ερευνητική ομάδα.

• 10%: το ελάχιστο ποσοστό των ερευνητικών εργασιών που δημοσιεύθηκαν από μέλη της κοινότητας της βιοϊατρικής επιστήμης το πρώτο εξάμηνο του 2024 εκτιμάται ότι είχαν γράψει τις περιλήψεις τους με τη βοήθεια ενός LLM². Μια άλλη μελέτη εκτίμησε ότι το ποσοστό ήταν υψηλότερο – 17,5% – για την κοινότητα της επιστήμης των υπολογιστών τον Φεβρουάριο³.

• 6,5–16,9%: το ποσοστό των αξιολογήσεων από ομοτίμους που υποβλήθηκαν σε μια επιλογή κορυφαίων συνεδρίων τεχνητής νοημοσύνης το 2023 και το 2024 που εκτιμάται ότι έχουν δημιουργηθεί ουσιαστικά από LLM⁴. Αυτές οι ανασκοπήσεις αξιολογούν ερευνητικές εργασίες ή παρουσιάσεις που προτείνονται για τις συναντήσεις.

Βοηθός γραφής

Όλα αυτά τα στοιχεία, τα οποία προέκυψαν από την αξιολόγηση μοτίβων και λέξεων-κλειδιών σε κείμενο που είναι χαρακτηριστικά των LLMs, είναι πιθανώς συντηρητικές εκτιμήσεις, λέει η Debora Weber-Wulff, επιστήμονας υπολογιστών και ερευνήτρια λογοκλοπής στο HTW Berlin University of Applied Sciences. Η δουλειά της δείχνει ότι τα εργαλεία ανίχνευσης απέτυχαν να προσδιορίσουν εάν ένα έγγραφο έχει γραφτεί με τη βοήθεια της AI⁵.

Τα τελευταία δύο χρόνια, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η χρήση του ChatGPT για τη σύνταξη περιλήψεων σε χαρτί, καθώς και για τη χορήγηση αιτήσεων επιχορήγησης και επιστολών υποστήριξης για μαθητές, τους δίνει μεγαλύτερη ικανότητα να επικεντρωθούν σε σύνθετες εργασίες. «Τα πράγματα που αξίζουν τον χρόνο μας είναι οι δύσκολες ερωτήσεις και οι δημιουργικές υποθέσεις», λέει ο Milton Pividori, ιατρικός πληροφοριολόγος στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στην Aurora.

Θα μπορούσε η τεχνητή νοημοσύνη να σας βοηθήσει να γράψετε την επόμενη εργασία σας;

Τα LLM μπορούν να είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για την υπέρβαση των γλωσσικών φραγμών, λένε οι ερευνητές. «Εκδημοκρατίζει τη γραφή και βοηθά τους ανθρώπους που έχουν τα αγγλικά ως δεύτερη γλώσσα», λέει ο Gabe Gomes, χημικός στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon στο Πίτσμπουργκ της Πενσυλβάνια. Μια ανάλυση που δημοσιεύτηκε πριν από την αξιολόγηση από ομοτίμους στον διακομιστή προεκτύπωσης SSRN τον Νοέμβριο διαπίστωσε ότι η ποιότητα της γραφής σε άρθρα από συγγραφείς των οποίων η μητρική γλώσσα δεν είναι τα αγγλικά βελτιώθηκε μετά την κυκλοφορία του ChatGPT και το έκανε περισσότερο από τη γραφή σε άρθρα από συγγραφείς που είναι άπταιστα αγγλικά⁶.

Από την κυκλοφορία του το 2022, το ChatGPT έχει δει αρκετές αναβαθμίσεις. Το GPT-4, που κυκλοφόρησε τον Μάρτιο του 2023, εντυπωσίασε τους χρήστες με την ικανότητά του να δημιουργεί ανθρώπινα κείμενα. Το πιο πρόσφατο μοντέλο, o1, το οποίο ανακοινώθηκε τον Σεπτέμβριο και είναι διαθέσιμο σε πελάτες που πληρώνουν και ορισμένους προγραμματιστές σε δοκιμαστική βάση, μπορεί, λέει η OpenAI, «να αιτιολογήσει μέσα από πολύπλοκες εργασίες και να λύσει πιο δύσκολα προβλήματα από τα προηγούμενα μοντέλα στην επιστήμη, την κωδικοποίηση και τα μαθηματικά». . Ο επιστήμονας δεδομένων Kyle Kabasares στο Ινστιτούτο Περιβαλλοντικής Έρευνας Bay Area στο Moffett Field της Καλιφόρνια, χρησιμοποίησε το o1 για να αναδημιουργήσει κάποιο κώδικα από το διδακτορικό του έργο. Όταν του ζητήθηκε πληροφορίες από την ενότητα μεθόδων της ερευνητικής εργασίας του Kabasares, το σύστημα τεχνητής νοημοσύνης έγραψε κώδικα σε μία ώρα που του είχε πάρει σχεδόν ένα χρόνο από τις μεταπτυχιακές του σπουδές για να κατασκευάσει.

Περιορισμοί και δυνατότητες

Ένας τομέας στον οποίο το ChatGPT και παρόμοια συστήματα τεχνητής νοημοσύνης ήταν μέχρι στιγμής λιγότερο επιτυχημένα είναι η πραγματοποίηση βιβλιογραφικών ανασκοπήσεων, λέει ο Pividori. «Δεν μας βοηθούν πραγματικά να είμαστε πιο παραγωγικοί», λέει, επειδή ένας ερευνητής πρέπει να διαβάσει και να κατανοήσει πλήρως τις εργασίες που σχετίζονται με τον τομέα του. «Εάν το έγγραφο δεν είναι κεντρικό στην έρευνά σας, θα μπορούσατε ίσως να χρησιμοποιήσετε εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης για να το συνοψίσετε», λέει. Αλλά τα LLM έχουν αποδειχθεί ότι έχουν παραισθήσεις⁷ — δηλαδή, συνθέστε πληροφορίες. Για παράδειγμα, μπορεί να μιλήσουν για στοιχεία που δεν υπάρχουν σε μια εφημερίδα.

Το απόρρητο είναι μια άλλη ανησυχία που έχει εμφανιστεί για τους ερευνητές που χρησιμοποιούν LLM. Όταν οι επιστήμονες εισάγουν πρωτότυπα δεδομένα που δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί σε ένα από αυτά τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης για να γράψουν μια εργασία, για παράδειγμα, υπάρχει κίνδυνος το περιεχόμενο να χρησιμοποιηθεί για την εκπαίδευση ενημερωμένων εκδόσεων αυτών των μοντέλων. «Αυτά είναι μαύρα κουτιά», λέει ο Weber-Wulff. “Δεν έχετε ιδέα τι πρόκειται να συμβεί με τα δεδομένα που ανεβάζετε εκεί.”

Τα μοντέλα AI παράγουν πιο πρωτότυπες ιδέες από τους ερευνητές;

Για να αποφύγουν αυτόν τον κίνδυνο, ορισμένοι ερευνητές επιλέγουν να χρησιμοποιήσουν μικρά, τοπικά μοντέλα αντί του ChatGPT. “Το εκτελείτε στον υπολογιστή σας και τίποτα δεν μοιράζεται εξωτερικά”, λέει ο Pividori. Προσθέτει ότι ορισμένα προγράμματα συνδρομής ChatGPT διασφαλίζουν ότι τα δεδομένα σας δεν θα χρησιμοποιηθούν για την εκπαίδευση του μοντέλου.

Ένα μεγάλο ερώτημα που επιδιώκουν οι ερευνητές τον περασμένο χρόνο είναι εάν το ChatGPT μπορεί να υπερβεί τον ρόλο ενός εικονικού βοηθού και να γίνει επιστήμονας AI. Κάποιες προκαταρκτικές προσπάθειες δείχνουν ότι είναι δυνατό. Ο Zou ηγείται της ανάπτυξης ενός εικονικού εργαστηρίου στο οποίο διαφορετικοί LLMs παίζουν το ρόλο των επιστημόνων σε μια διεπιστημονική ομάδα, με έναν ανθρώπινο επιστήμονα να δίνει σχόλια υψηλού επιπέδου. «Δουλεύουν μαζί για να διαμορφώσουν νέα ερευνητικά έργα», λέει. Τον περασμένο μήνα, ο Zou και οι συνεργάτες του δημοσίευσαν τα αποτελέσματα ενός από αυτά τα έργα στον διακομιστή προεκτύπωσης bioRxiv, πριν από την αξιολόγηση από ομοτίμους⁸. Το εικονικό εργαστήριο σχεδίασε νανοσώματα —ένας τύπος μικρού αντισώματος— ικανά να συνδέονται με παραλλαγές του κορωνοϊού SARS-CoV-2, που προκάλεσε την πανδημία COVID-19. Οι ανθρώπινοι ερευνητές επικύρωσαν την εργασία με πειράματα και εντόπισαν δύο πολλά υποσχόμενους υποψηφίους για περαιτέρω έρευνα.

Ο Γκόμες και οι συνάδελφοί του είναι επίσης ενθουσιασμένοι με την προοπτική χρήσης του ChatGPT στο εργαστήριο. Χρησιμοποίησαν το εργαλείο για να σχεδιάσουν και να πραγματοποιήσουν αρκετές χημικές αντιδράσεις με τη βοήθεια μιας συσκευής ρομπότ στα τέλη του περασμένου έτους. «Η προσδοκία είναι ότι αυτά τα μοντέλα θα είναι σε θέση να ανακαλύψουν νέα επιστήμη», λέει ο Gomes.