GPT педагогам. 350 промптов повышающих производительность в 1000 раз

GPT педагогам. 350 промптов повышающих производительность в 1000 раз

Вячеслав Мустакимов

© Вячеслав Мустакимов, 2023

ISBN 978-5-0060-4520-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ОТ АВТОРА

Проблемам педагогики на сайте «elibrary» посвящено более 12 тысяч статей, в РГБ – более 219 тысяч публикаций. По версии РГБ (Российской Государственной Библиотеки) заметно меньше озвучено проблем в психологии – 40 тысяч, общем образовании – 21 тысяча, в медицине – 4 тысячи, заметно больше в начальном образовании – 829 тысяч публикаций (Приложение 1).

Образование – это профессиональная сфера деятельности, на слуху одна проблема: нагрузка на учителей растет быстрее, чем зарплата, но педагоги не сдаются и компенсируют слабую прибавку к зарплате увеличенной нагрузкой, в результате попадают в замкнутый круг.

Конечно, многие учителя слышали об искусственном интеллекте (ИИ), например, GPT во всех его вариациях, педагоги высшей школы подверглись влиянию GPT в непосредственной «лобовой атаке». Модели ИИ дали старт вариативности, и теперь он проникает во многие сферы, формируя пользовательский опыт. То, что раньше требовало специфических знаний, специального программного обеспечения и много времени, теперь выполняется на основе простых команд за считанные секунды. Поговаривают, что скоро ИИ заменит всех специалистов умственного труда и будет работать на благо своего создателя.

Современный учитель полон энтузиазма и готовности вдохновить своих учеников на новые познания. Однако перед ним стоит непростая задача – создать интересные и понятные материалы для уроков, чтобы ученики были заинтересованы и мотивированы к обучению. Каждый учитель понимает, как сделать урок интересным, но есть ли у него ресурсы, чтобы проработать каждый урок как образцово-показательный, с максимальным задействованием всего доступного инструментария? Именно здесь на помощь приходит GPT – инновационная технология, которая может значительно облегчить жизнь учителя и сделать его уроки более интерактивными и захватывающими.

Что такое GPT и как это работает? GPT (Generative Pre-trained Transformer) – это алгоритм обработки естественного языка, главная особенность нейросети заключается в ее способности запоминать и анализировать информацию, создавая на ее основе связный и логичный текст. Чем может быть полезен GPT учителю:

– в разработке учебных материалов. Благодаря своей способности генерировать тексты на естественном языке, GPT может создавать уникальные и оригинальные учебные материалы, задания и презентации, в том числе по образцу. Это позволяет учителю снизить трудозатраты в десятки и сотни раз, избежать монотонности, т.к. теперь он опирается не только на свой личный опыт и субъективное восприятие, но и на весь мировой педагогический опыт, изложенный коллегами из сотен стран Мира. Это позволяет предоставить ученикам актуальные, разнообразные и интересные материалы, лучшее из лучшего, которые будут мотивировать и стимулировать их учебный процесс.

– при подготовке учителя к урокам. Искусственный интеллект (ИИ) может составить уникальные учебные материалы по конкретной теме, по аналогии (по образцу), поможет составить план урока (используемый УМК, цель, задачи (предметные, метапредметные: познавательные, регулятивные, коммуникативные) какое оборудование, исходя из имеющегося можно использовать, содержание: мотивационно-целевого, ориентировочного, поисково-исследовательского, практического, рефлексивно-оценочного этапов, подведение итогов и т.д., предложить актуальные и интересные иллюстрации и примеры (не те, которые удалось найти в Интернет, а точно соответствующие вашему описанию), GPT поможет подготовить, за считанные минуты презентационные анимационные геймифицированные и мультимедийные материалы, которые сделают урок интересным, более наглядным и запоминающимся.

– в процессе обратной связи с учениками, помогая учителю генерировать индивидуальные комментарии и рекомендации для каждого ученика, основываясь на их ответах и критериях, которые используются при оценке. Это позволит учителю не только эффективно оценивать прогресс каждого ученика, запоминая все, но и предоставлять им персонализированную помощь и поддержку.

– во время самого урока. Он может помочь учителю отвечать на вопросы учеников в режиме реального времени, голосом любого героя, предлагая дополнительные объяснения или примеры, например ИИ умеет объяснять сложные понятия вариативно и так, чтобы это мог понять ребенок 3, 5, 7 лет. GPT может быть использован для проведения интерактивных упражнений и викторин, отслеживая каждого ребенка и учитывая его траекторию понимания и активности, что сделает урок более интересным, вовлекающим и персонализированным.

Как видно, GPT является мощным инструментом, который может помочь учителю во многих аспектах его деятельности. Он способен создавать уникальные учебные материалы, помогать в подготовке к урокам, предоставлять обратную связь и быть активным помощником во время самого урока. Благодаря GPT, учитель может сделать свои уроки более авторскими, интерактивными, захватывающими, персонализированными, а значит и эффективными, что приведет к повышению интереса и успеху учеников.

GPT следует воспринимать ни как очередную нагрузку на учителя, а как шаг в освоении ИИ, и отхода от модели, «мой компьютер-моя печатная машинка». Как это сделать, рассказывает данное пособие.

1) Разъясняется, что такое искусственный интеллект и обобщаются возможности его применения. В частности, обсуждаются возможности использования ИИ в образовании и проблемы, связанные с поляризацией мнений по этому вопросу. Представлен обзор отечественных ИИ-сервисов и приложений, которые уже доступны на рынке и могут применяться на практике.

2) Рассматривается использование генеративных возможностей GPT, отдельное внимание посвящено алгоритму составления GPT-запроса. Акцент делается на снижении значимости маркетинговой уловки о когнитивных способностях GPT, данный инструмент предлагается рассматривать в качестве компилятивной машины.

3) Изложены этапы выполнения и структура исследовательской работы. Рассматривается процесс наполнение исследовательской работы с помощью GPT, согласно плану, включая сбор и анализ данных, формулирование выводов. Методологический посыл данного раздела – как облегчить и заметно ускорить написание исследования, без потери качества.

4) Обобщены подходы, связанные с оформлением исследования, показано применение стандартных возможностей Word.

5) Обоснована методика, рассказывающая, как пройти антиплагиат и существенно снизить затраты на проверку работы.

6) Представлены примеры промптов для решения конкретных и типовых задач педагогики.

7) Приведены примеры решения ситуативных педагогических задач, кейсов.

Всего в работе приведены ок. 400 промптов, инструкции для GPT призванных разгрузить исследователей и педагогов от рутинных операций.

Всех буквоедов остерегаем, пособие написано с помощью GPT, все ошибки, которые вы увидите – это результат развития технологий ИИ. Положительным является то, что благодаря GPT удалось обобщить объем знаний и практики, который изложен в пособии, потратив 24 часа.

1. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ, ЧТО УЖЕ ДОСТУПНО…

1.1. Что такое искусственный интеллект и как применяется

Искусственный интеллект проник во все сферы жизни, об этом мы уже писали и его возможности практически безграничны. На начальных этапах развития искусственного интеллекта его основными функциями были перевод текстов, распознавание объектов и понимание смысла произносимых слов. Однако сегодня очевидно, что ИИ может применяться во множестве областей. Технологии ИИ активно используются в автоматизации бизнеса, в государственных учреждениях, производственных и торговых структурах, логистике, образовании и здравоохранении, а также в повседневной жизни человека. Эффективность ИИ растет благодаря его способности обучаться и совершенствоваться в процессе выполнения задач. Это достигается за счет увеличения объема памяти и усиления внутренних связей нейронных сетей. В результате ИИ становится неотъемлемой частью современного мира, проникая в самые разные области и обеспечивая возможность улучшения и оптимизации процессов.

Использование искусственного интеллекта в медицине – одно из наиболее актуальных направлений. ИИ умеет собирать и анализировать информацию, делать логические выводы. Помимо сбора и обобщения диагностических данных, искусственный интеллект может использоваться для определения предрасположенности пациента к тем или иным заболеваниям, прогнозирования течения хронических болезней и раннего выявления заболеваний.

На сегодняшний день существуют программы, работающие на суперкомпьютере Watson компании IBM, Рис. 1, DeepMind Health компании Google, разрабатывается приложение Face2Gene компании FDNA для выявления генетически обусловленных заболеваний по фотографии. В России продолжается разработка «Третьего мнения» – системы поддержки принятия решений на основе ИИ. Кроме того, в онкологических центрах активно используется Botkin.Al.

Рисунок 1 – Онкобольные получали опасные советы от суперкомпьютера IBM Watson. Источник: IBM

Сегодня сервисами ИИ пользуются не только врачи и пациенты, но и здоровые люди, следящие за своим здоровьем. На рынке представлено множество тестеров, сфигмоманометров (греч. σφυγμός, пульс + μανός, неплотный + μετρέω, измеряю) – тонометр для неинвазивного измерения артериального давления) и мониторов артериального давления, которые можно использовать самостоятельно. Некоторые из них также имеют функции голосовой связи, позволяющие обсуждать с пациентами наблюдаемые симптомы и давать рекомендации по лечению или направлению к специалистам. Мобильные версии Ada и Your.MD доступны для загрузки из Интернета.

Особую роль играют системы, участвующие в разработке новых лекарств. По словам Джуди Свордс, старшего менеджера компании Pfizer, сегодня на разработку и запуск нового препарата уходит около двенадцати лет.

Благодаря ИИ время на построение молекулярных структур и моделей лекарств значительно сократилось, а качество работы повысилось. Первый суперкомпьютер, способный справиться с этой задачей, был создан специалистами компаний Atomwise и Berg Health.

Российские университеты и научные центры активно начали поиск решений по диагностике и лечению коронавируса на основе искусственного интеллекта – Университет Иннополис в Татарстане разработал систему выявления заболевания на основе рентгеновских снимков, а ученые из Сибири пошли дальше, предложив совместить в одной программе данные с рентгена и тепловизоров.

ИИ в сфере образования. Сегодня перед сферой образования стоит ряд задач, связанных с разработкой адаптированных методик обучения и внедрением прокторированных экзаменов (Онлайн-прокторинг – это система, разработанная для автоматического выявления запрещенного поведения во время экзаменов).

Использование искусственного интеллекта позволяет автоматически подбирать учебные материалы и методы обучения, наиболее подходящие для каждого обучаемого, тем самым облегчая процесс обучения для различных категорий учащихся.

Даже самый обычный преподаватель не может быть заменен машиной. Профессор Роза Лукин из Университетского колледжа Лондона считает, что необходимо найти компромиссное решение. Задача состоит не в том, чтобы заменить учителя компьютерными программами, а в том, чтобы улучшить процесс обучения.

Справедливости ради, стоит отметить, что отечественная система образования восприняла ИИ положительно, по вопросам помощи учителям, и отрицательно, по вопросам использования ИИ обучаемыми.

Не смотря на «громкие» проекты, результаты которых можно ожидать в ближайшее время, сегодня существуем множество решений, которые уже доступны и могут использоваться в образовании, однако не видно динамики в донесении информации о таких возможностях, формирования пользовательского опыта.

Искусственный интеллект в промышленном секторе. По мере того, как организации стремятся автоматизировать свои рабочие процессы, растет спрос на искусственный интеллект в промышленном секторе. В настоящее время основное внимание уделяется автоматизации операций на конвейерных лентах, так, например компания LG планирует открыть завод, где вся организация будет полностью доверена искусственному интеллекту. Это касается и поставок расходных материалов, и управления станками, и качества продукции, и выполнения поставленных задач, и складских операций. Очевидно, что количество сотрудников на таком заводе будет небольшим.

В Японии, Китае, США, Германии и Швейцарии владельцы крупных промышленных компаний вкладывают значительные средства в модернизацию своих заводов. В результате увеличения количества компьютеров многие профессии, связанные с умственным трудом, теряют свою актуальность.

Считается, что в ближайшие десятилетия количество людей, занятых в производстве, будет сокращаться, например:

– Сборочное оборудование. Количество рабочих мест на конвейерных лентах будет постепенно сокращаться, поскольку сборочная машина может заменить нескольких рабочих.

– Бухгалтерские расчеты. Это та область, где человек не может конкурировать с машинами, способными точно фиксировать и рассчитывать доходы и налоги, что крайне полезно для государственных фискальных систем. Искусственный интеллект постепенно расширяет свои возможности в этой области.

– Консультирование клиентов. Сегодня роботы используются в сфере консультирования, где необходимо отвечать на типичные вопросы. С опытом коммуникативные навыки роботов-консультантов будут постепенно улучшаться.

– Автоматизация в скором времени затронет многие профессии, включая личных помощников, кассиров, водителей грузовиков и официантов. Например, на заводах H&H на производственных линиях успешно внедрен искусственный интеллект в виде технологии, отслеживающей направление взгляда работника. Это позволило сократить время обучения новых рабочих на 400 часов за год и снизить риск несчастных случаев.

По данным РАНХиГС, в течение 10 лет в России будет роботизировано 20,1 млн. рабочих мест (почти половина рабочих мест с официальной занятостью). ИИ технологии будут не только уничтожать старые рабочие места, но и создавать новые, согласно докладу Future of Jobs, к 2025 году новые технологии заменят 85 млн. рабочих мест и создадут 97 млн. новых. Александр Таскаев, директор департамента интеллектуальных систем автоматизации компании SATEL, прогнозирует, что к 2030 году автоматизация облегчит труд около 800 млн. сотрудников. В то же время растущий спрос на внедрение цифровых технологий способствует росту кадрового резерва ИТ-специалистов, а также стимулирует интерес к повышению квалификации и переподготовке кадров в России.

На сайте КонтрПлагиат опубликована серия статей, которая освещает опыт брендов в сфере ИИ:

American Express – ИИ ловит мошенников и улучшает пользовательский опыт.

BMW – ИИ строит машины будущего и управляет ими.

Baidu – машинное обучение поисковиков и беспилотных автомобилей.

Burberry – ИИ в продаже товаров класса люкс.

Coca-Cola – ИИ и лидерство на рынке безалкогольных напитков.

Daimler AG – от элитных автомобилей к пассажирским дронам.

Domino’s – ИИ продает сотни тысяч пицц ежедневно.

Elsevier – ИИ для врачебных решений и научных исследований.

Experian – ИИ упрощает ипотеку.

Harley-Davidson – ИИ повышает продажи кастомизированных товаров.

Hopper – ИИ помогает экономить на поездках.

IBM – когнитивные вычисления помогают машинам спорить с человеком.

Infervision – ИИ в ранней диагностике онкологических заболеваний и инсульта.

JD.com – ИИ помогает автоматизировать продажи.

John Deere – ИИ снижает загрязнение пестицидами в сельском хозяйстве.

KONE – ИИ управляет транспортировкой миллионов людей ежедневно.

Kimberly-Clark – ИИ анализирует данные о клиентах.

LinkedIn – ИИ преодолевает кризис навыков.

Mastercard – ИИ сокращает число ошибочных отказов от авторизации и экономит миллиарды долларов.

McDonald’s – роботы и ИИ в автоматизации процессов.

Microsoft – ИИ в повседневной жизни.

NASA – ИИ в исследовании космоса.

Netflix – ИИ и удовольствие от просмотра телевидения.

Press Association – ИИ собирает местные новости.

Salesforce – ИИ помогает компаниям понять клиентов.

Samsung – ИИ в автоматизации дома и офиса.

Shell – ИИ для энергетического перехода.

Siemens – ИИ и аналитика в создании «интернета поездов».

Spotify – музыкальные рекомендации от ИИ.

Starbucks – ИИ продает миллионы порций кофе ежедневно.

Stitch Fix – ИИ и человек радикально меняют рынок модной одежды.

Telefonica – ИИ связывает людей.

Tencent – ИИ в WeChat и здравоохранении.

Tesla – Разработка интеллектуальных автомобилей.

The Walt Disney Company – ИИ способен творить чудеса.

Twitter – ИИ борется с дезинформацией и спам-ботами.

Uber – ИИ управляет всем.

Unilever – ИИ в подборе и адаптации персонала.

Verizon – Машинное обучение в оценке качества услуг.

Viacom – ИИ ускоряет загрузку потокового видео и улучшает пользовательский опыт.

Walmart – ИИ заполняет полки и радует покупателей.

Искусственный интеллект находит все большее применение в сельском хозяйстве. Компании используют его для выполнения различных задач, таких как обнаружение и удаление сорняков с полей, выявление болезней сельскохозяйственных культур, определение вредителей, экономичное распределение необходимого количества пестицидов и удобрений. Кроме того, системы искусственного интеллекта могут отслеживать изменения параметров окружающей среды, таких как температура и влажность воздуха.

В будущем сельское хозяйство будет оснащено новым оборудованием, которое значительно упростит и автоматизирует процессы. Например, беспилотные летательные аппараты или дроны смогут обрабатывать посевы и делать аэрофотоснимки с помощью GPS и радаров. Это позволит повысить точность и эффективность применения химикатов и контроля состояния посевов. Уже сегодня существуют роботизированные устройства для уборки урожая, которые могут выполнять задачи более эффективно, чем зерноуборочные комбайны. Разрабатываются машины с искусственным интеллектом, способные бороться с сорняками. Одним из таких примеров является Hortibot, разработанный в Орхусском университете (Дания). Этот робот способен распознавать сорняки и проводить целенаправленную прополку с использованием механических устройств и гербицидов. Использование таких роботов позволяет не только сэкономить средства, но и снизить трудоемкость работ.

Аналитики компании Energias Market Research прогнозируют значительный рост рынка ИИ в сельском хозяйстве. Ожидается, что рынок вырастет на 24,3%. Наиболее активными странами для применения автоматизации в сельском хозяйстве будут США и Азиатско-Тихоокеанский регион. Ведущими компаниями на этом рынке являются Agworld, Farmlogs, Cropx, Microsoft, Acme и другие. Это говорит о том, что искусственный интеллект все больше становится важным инструментом в сельском хозяйстве и способен значительно повысить эффективность и производительность труда в сельском хозяйстве.

Многие слышали о существовании «умных домов», в которых для автоматизации различных задач используется искусственный интеллект. Однако в настоящее время функциональность таких систем ограничена такими простыми задачами, как регулировка освещения и сигнализации. Возможности искусственного интеллекта и интернет вещей с течением времени все больше расширяются, и в ближайшем будущем дома смогут стать полноценными помощниками семьи.

Изучение возможностей и областей применения искусственного интеллекта представляет большой интерес как для крупных информационных компаний, таких как Google и Amazon, так и для менее крупных игроков рынка. Одна из таких компаний – BotsCrew, специализирующаяся на разработке чат-ботов для различных сервисов, включая Telegram. Другой пример – InData Labs и nexocode, разрабатывающие программное обеспечение для решения аналитических задач, обработки данных и составления статистических отчетов на основе требований заказчика.

Крупные компании, признанные лидеры рынка, играют ведущую роль в развитии ИИ их достижения в скором времени изменят нашу жизнь.

Microsoft начала разработку нового суперкомпьютера в своем облачном сервисе хранения данных Azure два года назад, в 2020 году. В партнерстве с OpenAl компания стремится обучать алгоритмы и расширять возможности ИИ, предоставляя соответствующие компоненты инфраструктуры в распоряжение других организаций и экспертов. Microsoft также запустила программу Microsoft Designer, предназначенную для дизайнеров, создающих графику для социальных сетей и других источников.

ИИ уже доступен в офисных приложениях и поиске от Microsoft.

Alphabet, материнская компания Google и YouTube, полностью полагается на использование искусственного интеллекта. Автоматизированные алгоритмы используются для расчета стоимости рекламы, продвижения контента и фильтрации спама в почте Gmail. Дочерние компании Alphabet, в том числе DeepMind и Waymo, также активно разрабатывают ИИ и программное обеспечение для самоуправляемых автомобилей.20 В 2020 году Waymo запустит полностью беспилотный сервис такси для дорог общего пользования.

Amazon полностью интегрировала ИИ в свою архитектуру и использует его для создания целевых рекламных объявлений, поисковых систем и Amazon Web Services. Сервис Amazon Alexa стал популярным среди многих американских домохозяйств. Компания также предлагает клиентам AWS Cloud различные услуги, связанные с искусственным интеллектом, включая расширенную текстовую аналитику, автоматизированную проверку кода и разработку чатботов.

Nvidia производит мощные и высокоскоростные чипы, способные выполнять самые сложные ИИ-приложения. Например, на графических процессорах Nvidia работает суперкомпьютер Leonardo – один из самых быстрых компьютеров в мире. Многие крупные компании, не имеющие собственных суперкомпьютеров, используют оборудование, оснащенное чипами Nvidia и программным обеспечением Nvidia Quantum InfiniBand.

Как видно, развитие искусственного интеллекта – динамичная область, которая продолжает привлекать внимание и инвестиции со стороны крупнейших игроков информационной индустрии. Они не только меняют нашу жизнь, но и создают новые возможности для роста и продвижения в самых разных областях. Роль человека, в динамике развития ИИ, брать на вооружение то, что уже доступно и приобретение пользовательского опыта, который окажет несомненную пользу не только в развитии личности, но и в повседневной практике.

1.2. ИИ в образовании, поляризация мнений

В научной статье, опубликованной 15 марта 2023 года в журнале TS2, Мартин Фронкевич рассматривает влияние искусственного интеллекта на образование. Он выделяет несколько потенциальных преимуществ использования ChatGPT в этой области. Во-первых, персонализация обучения становится возможной благодаря способности генерировать индивидуальные задания и предложения для каждого учащегося. Это позволяет преподавателям создавать курсы, максимально соответствующие потребностям (возможностям) каждого обучаемого. Во-вторых, использование искусственного интеллекта может повысить успеваемость, поскольку обеспечивает быстрый доступ к информации и оказывает помощь в выполнении домашних заданий. В-третьих, ChatGPT может повысить эффективность выполнения заданий и способствовать вовлечению обучаемых в учебный процесс, пример 1 показывает решение задачи Всероссийской олимпиады школьников по математике, школьный этап 2022—2023.

Условие задачи: найдите количество четырёхзначных чисел, у которых три последние цифры образуют возрастающую арифметическую прогрессию (числа не могут начинаться с нуля), промпт 1.

Пример GPT-промпта, инструкции 1

Решите задачу, решение подробно поясните [Найдите количество четырёхзначных чисел, у которых три последние цифры образуют возрастающую арифметическую прогрессию (числа не могут начинаться с нуля).

Ответ. 180.

Решение. Разность прогрессии не может быть больше 4.

Для d = 1 – есть восемь подходящих прогрессий из цифр: от 012 до 789.

Для d = 2 – шесть: от 024 до 579.

Для d = 3 – четыре: от 036 до 369.