香港科技大學一項突破性神經科學研究發現,學生在觀看線上教學影片前,若先與教師進行簡短對話,無論對方是真人還是人工智能(AI),都能有效促進大腦活動同步,從而提升整體學習效果。這項研究首次從神經科學層面提供實證,顯示AI教師在提升網上學習成效方面,可媲美真人教師。
學生實驗示意圖。57名大學生隨機分為三組進行實驗,研究團隊同步記錄三組學生的眼動及大腦神經反應數據,並比較其課後學習成績。
研究方法:三組學生對比
研究團隊招募了57名大學生,並將他們隨機分為三組進行實驗。第一組為「無互動組」,直接觀看14分鐘的教學影片;第二組為「真人教師互動組」,在觀看影片前先與真人教師進行約8至10分鐘的簡短對話;第三組為「AI教師互動組」,則與一名外觀和聲音高度擬真的AI教師進行相同時長的對話。該AI教師基於GPT-4模型,具備語音辨識、內容生成及語音合成等功能,學生清楚知道互動對象是AI。所有學生隨後在磁力共振掃描器內觀看相同影片,團隊同步記錄其眼動及大腦神經反應數據,並比較課後成績。
研究結果:互動顯著提升學習成效
研究結果相當顯著。無論是與真人還是AI教師交流過的學生,在觀看影片時,其大腦中負責資訊處理、認知資源分配和社交情感反應等區域的神經活動,均呈現更高程度的同步性。在記憶、理解及知識傳遞三個層面上,兩組學生的學習成效在統計上並無顯著差異,且均明顯優於未進行課前互動的學生。
領導研究的科大人文社會科學學院院長李平教授解釋,社交互動——即使只是短暫且由AI促成——也能從根本上影響大腦為學習作好準備的方式。這顯示AI互動同樣能有效提升學生對較具挑戰性內容的理解能力。
科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平教授(右)與論文第一作者、科大博士後研究員彭穎瀅博士(左)合照。李教授領導的研究團隊發現,學生在觀看線上教學視像前,若先與真人或AI教師進行簡短對話,可有效促進學生的大腦活動同步,提升整體學習效果。
殊途同歸:不同互動路徑達致相近效果
儘管學習成果相當,但研究發現兩種互動模式的神經處理路徑存在差異。與真人教師互動的學生,在課堂中展現出更高度一致的視覺專注力分配,這種共享的視覺專注會透過負責社交感知與語言處理的腦區(顳上溝)轉化為更佳的學習成效,同時涉及強烈的社交情感處理。
而與AI互動的學生,其感知到的社交親近感較低,視線專注程度也較弱,但其大腦活動同步主要支持由上而下的認知處理。論文第一作者彭穎瀅博士指出,這揭示了「眼—腦—行為」之間多階段、互為影響的層級關係:專注力集中於相同內容會提高大腦同步,而同步的大腦活動又會進一步促進專注力的一致性,兩者相互強化。
對未來教育的啟示
這項研究預示着教育的社會及情感功能可能迎來轉變。李平教授指出,即使AI教師,若能察覺學生細微反應並作出關切回應,將有助學生在數碼課堂中感受到被看見、被聽見,從而建立真實的社交情感連結。研究結果顯示,AI無須完美複製真人互動,只要具備足夠的社會情感回應能力,並結合其在知識檢索與個人化學習方面的運算優勢,已足以有效支援學習。
隨著AI高速發展,深入瞭解AI如何塑造人類認知歷程,以及人類大腦如何適應AI,對發展兼具可擴展性與社交情感內涵的學習環境至關重要,有助確保AI能增強而非取代以人為本的學習模式。
生成式人工智能聊天機械人日益涉足感情事務,儘管外界對這項技術在約會中的角色存疑。然而,越來越多人轉向人工智能,將其視為約會教練或感情專家。部分人利用這項技術,獲取建立約會應用程式個人檔案的指導、解讀潛在對象的訊息、草擬回覆,或尋求一般約會建議。
然而,這些查詢的成效不一。了解如何善用聊天機械人的功能並認識其局限,有助提升效果。
檔案圖片:2023年5月18日,紐約一部iPhone手機上顯示ChatGPT應用程式。(美聯社圖片/Richard Drew) AP圖片
以下是專家提供的一些建議。
約會應用程式Hinge的感情科學總監洛根·尤里表示,她理解人們對人工智能的猶豫,但無論我們如何尋找愛情,「我們所尋求的始終不變」。Hinge設有人工智能驅動的對話開場白及意見回饋工具,以協助用戶建立個人檔案並使互動順暢。
尤里指出,人工智能應像你的「僚機」,而非「代筆人」,因為「當你赴約時,你的約會對象所見之人,必須與他們在網上交談的對象一致,這點非常重要」。
尤里認為,就約會應用程式個人檔案徵求意見,以及根據約會對象的興趣尋求首次約會建議,是善用這項技術的好方法。她不建議直接複製貼上聊天機械人撰寫的訊息,亦不建議利用生成式人工智能修改或創建自己的圖像。
部分人認為人工智能的角色應更為有限,例如約會教練埃麗卡·埃廷。她建議聊天機械人只應用於校對約會個人檔案或訊息。埃廷敦促尋求愛情的人應追求真實性,而非完美。
埃廷稱:「我只要求人們先自行思考和批判性分析,然後若要使用人工智能檢查某些內容,應在他們已形成意見之後。」
范德堡大學未來學習與生成式人工智能計劃總監朱爾斯·懷特表示,許多用戶向聊天機械人提供的資訊「過少,卻期望它能讀懂他們的心思」。
建議的質素會因你向聊天機械人發出的提示而顯著不同。模糊的問題很可能產生籠統的回應。具體性和問題結構能讓你獲得更為度身訂造的結果。懷特指出,提示並非如某些定義所言,僅關乎遣詞造句,而是關於學習如何「有效利用這種計算思維來解決問題」。
懷特建議的一種技巧是,指示聊天機械人向你提問。懷特稱,用戶可以輸入類似「這是我嘗試做的事情。我希望你逐一向我提問,直到你掌握足夠資訊來完成這件事」的提示。
這樣,聊天機械人便能根據用戶的回應調整並改變其下一個問題。
投資公司Shumer Capital的普通合夥人兼人工智能行業知名人士馬特·舒默表示,最能幫助你深入思考情況的提示是最好的。舒默建議人們告訴聊天機械人不要直接給予答案,而是「幫助我自行達到目標」。在約會中,一個例子是向聊天機械人呈現你難以解讀的潛在約會對象訊息,並要求它像約會教練一樣幫助你思考情況。
舒默談及用戶如何最佳地與機械人溝通時稱:「幫助我理解細微之處,他們可能如何思考,以及正確的回應方式,但不要直接給我答案。」
儘管許多人轉向人工智能,認為它會提供客觀回應,但聊天機械人所能給予的建議,其質素僅取決於你輸入的資訊。許多聊天機械人旨在取悅用戶,因此如果你就爭論或其他複雜情況尋求建議,它們更可能認同你的觀點。
如果你在尋求如何處理與伴侶爭吵的幫助時,只呈現自己的觀點,聊天機械人很可能無法提供客觀的看法。
亞利桑那州立大學感情與科技實驗室總監莉澤爾·沙拉比表示,向聊天機械人提供盡可能多的雙方資訊——你和伴侶的——會有幫助,但這並非對抗機械人奉承本性的萬靈丹。
她說:「希望如果你在感情中遇到問題,你不會僅憑一位朋友的說法就做出所有決定,對嗎?對人工智能也不要這樣做——將它視為眾多數據點之一。」
(美聯社)