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人工智能如何应用于学术研究

发布时间:2023-11-16 02:39浏览次数: 来源于:网络

  不久前,ChatGPT话题横扫世界的各个角落。在当下看来似乎是人工智能深入人类世界的一个新的现象事件。现在距离OpenAI公司2022年11月30日发布ChatGPT不到1年的时间,ChatGPT已进入4.0版本。然而,经过最初的热度之后,所谓颠覆性的结果并未如预期那样出现。因此,从历史学角度看,它作为科学领域事件性的深度、广度与革命性还有待检验。

  虽然如此,ChatGPT所代表的人工智能对于人类生活的影响已经遍布于人们生活中,也正因如此,各学术领域对它的反思也全面展开。无论是主动接受还是被动裹挟,人工智能的发展趋势已经清楚地摆在人类面前,无可阻挡。

  有必要简单地了解一下ChatGPT的工作原理。ChatGPT是Chat Generative Pre-trained Transformer的缩写,它的基本工作原理是使用Transformer神经网络架构,并以预训练和微调技术为核心,通过大量数据训练模型来模拟人类的语言交互能力,实现在各种对话场景下的聊天和对话。通俗地讲,就是首先必须有知识的输入与预训练,才能有达到交互对话效果的输出,其背后的潜在逻辑是没有足够完善的输入与预训练,就不能达到良好的互动输出。

  因此,就目前ChatGPT采用的学习算法而言,它仍然没有超越技术工具这一本质属性,它的产出并不是学术研究。

  ChatGPT等人工智能工具的使用不是知识创新。与其他行业相比,学术界对于ChatGPT更为敏感,接受与抗拒并存,鼓吹与批评同行。一个显著的表现是,全世界最重要的学术期刊禁止将ChatGPT列为论文合作者,反对利用ChatGPT生成的论文文本。而一些鼓吹者则将ChatGPT的对话式生成文本看作一种知识生产的方式。

  这两者其实并不矛盾,因为他们各自所谈的并不是同一个层面的内容。禁止将其作为论文合作者,反对利用它生成文本的学术期刊,代表的是学术研究中对自然与人文未知领域的发现、证明,是对宇宙与人文奥秘的最新探索,是知识创新的领域。在这个层次上对ChatGPT作为论文署名的合作者和文本生成的反对与禁止,是对知识创新的敬畏。

  而将ChatGPT的对话式生产文本鼓吹为知识生产,其突出的是人工智能对于技能型工作的无可限量的工具价值。需要特别指出的是,这种知识生产是同类反复、迁移,并不是未知创造。因此,严格意义上讲,ChatGPT所生成的文本,并不是真正的知识生产,而是知识的运用。通过对各种ChatGPT试用结果的比较,可以大致发现它的长处在于解决各种格式化工作,如公文写作、程序编写、组织提纲、数据运算等。这些工作的创造性,突出的是技术与知识的重复运用及技巧。有意思的是,同样的工作任务,ChatGPT对于不同任务发布者,以及同一任务发布者的数次提问,会输出不同的结果。这是情绪学习的结果,对于任务来说是一把双刃剑。

  ChatGPT等人工智能工具在学术研究中的效度。基于目前ChatGPT算法基础与运行效果,即使日趋完善,它在学术研究中的效度与限度大致上也是可以预期的。

  首先,就语文表达而言,ChatGPT对于学术研究的论文写作可以起到相对稳定的工具价值。依据OpenAI公司官网的宣传,他们突出强调的是ChatGPT的写作能力。学术研究,无论是哪一学科,最终都需要用语言清晰地表达出来,这就需要良好的写作能力。当下的学术写作,其模式较为统一,如学术史、问题、理论假设、实验设计或论证思路、证明、讨论等,无论理工还是人文,都具有较强的格式化形式,而这种写作正是ChatGPT这类人工智能的算法可以发挥工具价值的领域。

  其次,从研究对象角度看,ChatGPT在学术研究中的工具价值差别很大。以格式化语言为工具的学科,如计算机编程、图形计算与编绘等领域,它的工具价值最高,可以高效地解决其中数据和逻辑方面的复杂问题,推动相关研究进步。这就如同计算机仿真模拟,可以有效提高实验的效率。

  至于以数据搜集和统计分析为手段的社会科学,如经济学、社会学等,ChatGPT也可以很好地发挥工具价值,如依据设置好的逻辑关系更好更全面地利用人工智能和全球数据链条搜集、整理、分析数据,不仅可以更好地发现问题,也可能为更有效地找到解决问题的路径提供信息。

  若以人文学科而言, ChatGPT在其中有些领域可以发挥工具效用,特别是在输入的数据足够全面的情况下,利用各种关键词可以完成资料搜集与整理的领域。在人机互动的情景下,当人工智能模仿写作训练之后,在理想状态下可以推进写作的进度,增加文章的通顺与文采。但是,有些领域,哪怕输入的数据足够全面,以目前的算法,不仅达不到创造的程度,甚至连工具的功能都难以充分发挥出来,如历史研究中的意义,因为意义是超越数据的存在。

  不仅如此,若就历史研究来说,即使是史实考辨,人工智能的工具价值也大打折扣。比如,陈寅恪《元白诗笺证稿》、朱雷《敦煌两种写本〈燕子赋〉中所见唐代浮逃户处置的变化及其他》这般精妙的考辨与阐述,就不是通过目前这种算法的ChatGPT可以帮助完成的。这种类型的史实考辨,超出了工具的范畴,是创造。再退一步,哪怕是地名地望的考订,比如石泉《古代荆楚地理新探》这样的古代地望考订,显然也超出了ChatGPT算法的范围,其工具价值也十分有限。

  最后,如果对当代科学发展和学术研究整体有概貌性的了解,则可以较为清晰地看到ChatGPT等人工智能的发展是20世纪计量革命的升级版。

  20世纪中期计量革命高峰的出现,除了科学主义的发达这一思想因素之外,一个不可忽视的因素是以电脑为代表的计算技术的革命,计量手段发生了质变,这在超级计算机出现之后表现得更为明显。特别有意思的事情是,大卫·哈维在写作《地理学的解释》时是地理学领域计量革命的代表,可是随后他转为后现代批判思潮的旗手。不少人认为这是他学术思想的根本转折,可是如果仔细读过《地理学的解释》就会明白,这种风格的转变其实是有内在联系的。因为,他在写作《地理学的解释》时,就明确指出计量将会成为学术研究的基本方法与工具,计量革命的价值不在于计量本身,而在于作为一种革命性的技术推动学术研究的理论思考,在计量革命的推动下,理论研究将得到繁荣。此后,不仅大卫·哈维本人的工作佐证了这一点,地理学的当代发展也佐证了这一点。GIS技术成熟之后,虽然地理学技术化倾向明显,但是经过几十年的发展,空间方法作为一种理论视角早已越过地理学的学科藩篱,渗透到各学科之中。

  以ChatGPT为代表的人工智能发展,是计算机超算技术和算法革命结合的产物,本质上是新一轮的计量革命。

  在以上积极的一面之外,ChatGPT对于当下学术研究自然也有消极的面向,甚至某种程度上可能消极的影响来得更为直观。如直接利用ChatGPT完成课程作业、课程论文的写作,以ChatGPT生成的文本为基础稍加修饰作为研究论文投稿,在人机互动中诱导不良情绪等。如此这般的行为自然不利于以创造为内在目标的学术研究健康发展,特别是对于学术研究后备人才的培养来说,会产生更多负面影响。但是,应该明白一个浅显的道理,技术或工具本身是中性的,其价值的发挥在于工具使用者的学术修养、学术伦理,以及学术共同体对于学术创新的认知与判断。

  从人类发展的历史整体观察,每一次量测与算法的进步,每一次技术工具的进步,都促进了人类对自然与人文奥秘的探索。在民族或国家的立场上,哪一个民族或国家,接受和拥抱科学与技术的革新,其发展往往欣欣向荣;反之,忽视或放弃了科学和技术的进步,那么,这个民族或国家大概率会遭受灾难。

  因此,虽然目前以ChatGPT为代表的人工智能还很不完善,对于学术研究来说甚至笑话多多,如让它生成某个专题领域的学术研究史,它所列举出来的论著往往并不是该领域的代表性学术成果,但是它作为一种科学革命和技术进步的趋势,应该在学术研究中被恰当运用并完善,而不是排斥。

  因此,虽然目前人们还对以ChatGPT为代表的人工智能的发展存在生命伦理的担忧,害怕它对学术研究产生负面作用,但是它作为一种代表人类智识发展趋势的工具,应该在学术研究中得到广泛运用,以更好地发挥它为人类服务的功能。

  虽然我是一个保守的人文主义者,但是我的学术训练使我明白,ChatGPT这类人工智能不管多么强大,也只是一种为人所用的技术工具,使用工具对于学术研究来说不是创新,但是可以帮助学术研究进行创新,因为它们极大地完善了人类探索自然与人文奥秘的方法与手段。

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