Odborníci ze tří fakult Univerzity Karlovy, Pedagogické, Filozofické a Matematicko-fyzikální, vyvinuli ve spolupráci s obecně prospěšnou společností Asociací za lepší ICT řešení, unikátního AI asistenta pro žáky a učitele základních škol. Začali na něm pracovat ještě před boomem ChatGPT. Na rozdíl od něj jejich chatbot „nehalucinuje“, ale plní svůj účel, jímž je připravit žáky na přijímací zkoušky z matematiky a českého jazyka na střední školy.
„Možná na ChatGPT v určitém okamžiku přepneme a použijeme ho jakožto i pro naše účely nejlepší chatovací program, ale až v okamžiku, kdy mu budeme věřit, že žáky nesvede na scestí,“ říká jeden z tvůrců chatbota, Antonín Jančařík z katedry matematiky a didaktiky matematiky Pedagogické fakulty UK. Prvotní myšlenkou při vzniku projektu, na němž se vedle hlavního řešitele, Asociace za lepší ICT řešení (ICT je zkratka pro informační a komunikační technologie – pozn. red.), podílí také Univerzita Karlova a Národní pedagogický institut České republiky, byl fakt, že umělá inteligence je rozhodně technologie, s níž má smysl se seznamovat, a jejíž využití ve vzdělávání se zkoumá již více než tři desítky let.
Doučování pro všechny a zadarmo
„ChatGPT se stal v posledních měsících vlajkovou lodí umělých inteligencí, strhává na sebe pozornost veřejnosti. Ve skutečnosti existuje spousta AI technologií s různým zaměřením, které se využívají všude kolem nás, ve spoustě zařízeních a s různou intenzitou. Co se týká AI jakožto nástroje vzdělávání, nechtěli jsme být pozadu, jsme Univerzita Karlova a musíme udávat trend,“ objasňuje Jančařík.
Druhým důvodem zapojení se do projektu, je specifické doslova celosvětové téma doučování, kterým právě v období před přijímacími zkouškami na střední školy prochází v Česku velká část žáků. Současně je to ale také faktor, jenž ovlivňuje sociálně ekonomické nerovnosti ve vzdělávání. Děti, jejichž rodiče si jim mohou dovolit zajistit kvalitnější přípravu, mají větší šanci v přijímacím řízení uspět. A není to jen otázka peněz, ale také životních postojů a priorit. „Umělá inteligence nabízí možnost tyto rozevřené nůžky více uzavřít a poskytnout do jisté míry personifikované doučování každému, kdekoliv a zadarmo,“ dodává proděkan pro vědu a výzkum PedF UK, Antonín Jančařík.
„Chatbot obsahuje díky dohodě s Cermatem také úlohy z přijímaček z minulých let,“ říká jeho spolutvůrce Antonín Jančařík z PedF UK.
Nejde o test
A co tedy chatbot nebo-li AI asistent, který začal vznikat již před dvěma lety a letos na jaře se do jeho pilotního testování zapojilo několik stovek žáků, umí? Obsahuje baterii úloh pokrývajících veškeré učivo z matematiky a českého jazyka základní školy. Díky dohodě s Cermatem jsou jeho součástí také úlohy z přijímaček na střední školy z minulých let.
Po registraci si tak každý žák může přes veřejně dostupné webové stránky https://edu-ai.eu/ formou chatu procvičovat například procenta, zlomky, roznásobování závorek, porozumění textu, shodu přísudku s podmětem a mnoho dalšího. Zajímavostí tohoto chatbotu je, že nefunguje na principu klasických „zaškrtávacích“ testů. Systém nenabízí žákovi volbu z několika odpovědí, ale nechává ho, aby si sám ověřil prostřednictvím jednotlivých nabídnutých kroků, zda odpovídá správně. Není zde prvek hodnocení ani gamifikace, kdy se jedinec snaží něco získat a při tom se jako by mimoděk učí.
„Pracujeme s vnitřní motivací žáka, jehož motorem je uspět u přijímací zkoušky,“ popisuje Antonín Jančařík s tím, že při vytváření konceptu chatbotu vycházeli on a jeho kolegové z Filozofické fakulty (připravovali obsah za český jazyk – pozn. red.) ze zajímavého výzkumu, jenž sledoval, kolik nabídek odpovědí by mělo v testech být, aby učení bylo co nejefektivnější. Překvapivě se zjistilo, že ideální je možnost jedné, a sice správné odpovědi. Žák se díky tomu nefixuje na tu špatnou, ale učí se tím, že počítá a pak si „jen“ porovná svůj výsledek s nabízeným. Anebo se podívá na výsledek a uvažuje, jak k němu dospět. Obojí je správně.
V případě tohoto chatbotu je zde ještě „mezikrok“, kdy žák může zaškrtnout: Ano, vím řešení a v druhém kroku si výsledek porovnat. Nebo nejprve odpoví: Nevím, chci nápovědu, a v takovém případě je mu nabídnut ukázkový postup třeba ve formě videa, které si prostuduje, znovu úlohu promyslí a propočítá, aby pak mohl kliknout na: Ano, vím řešení. Anebo se rozhodne, že: Chci jednodušší úlohu.
Umí i dějepis
Autoři chatbotu už po spuštění jeho pilotní verze hodnotili, jak se žáci při práci s ním chovají a zda tento systém tréninku funguje. Zjistili, že ano. Teď je čeká ještě změřit, zda se žáci skutečně ve svých dovednostech posunuli kupředu. Podle Jančaříka ale není důvod k obavám. „Vidíme, že kurzy prochází, věnují čas řešení, a tak bylo by zvláštní, kdyby se nezlepšovali. Zvlášť když mají úlohy stoupající náročnost a jsou zaměřeny na to, co je potřeba.“
Chatbot poskytuje i jiné než matematické a češtinářské informace. Dokáže odpovědět třeba na otázku, kdy se narodil Karel IV. Tuto sekci měli na starosti kolegové z Matfyzu. „Systém vyhledává prostřednictvím klíčových slov a dalších kroků nejrelevantnější stránku Wikipedie. První odstavec této stránky spolu s otázkou žáka se pak předá modelu GPT 3 od Open AI, který vygeneruje odpověď. Po řadě pokusů s jinými typy modelů jsme zjistili, že tento předchůdce ChatGPT vyhovuje našim účelům nejlépe, dokonce lépe než samotný ChatGPT,“ vysvětluje Ondřej Dušek z Ústavu formální a aplikované lingvistiky MFF UK. Smyslem této další „funkce“ chatbota je udržet zájem žáka, pokud se odkloní od stěžejního tématu matematiky nebo češtiny, a také být trochu zábavný a zajímavý i v jiných oblastech.
Vedle oblíbeného ChatGPT může působit tento chatbot trochu zastarale. Komerčně dostupný ChatGPT 4 už v tuto chvíli pracuje s věrohodným zdrojem informací, počítačovým programem Wolfram Mathematica, který umí nejen počítat, ale je propojený s nejrůznějšími databázemi, z nichž vybírá relevantní informace vztahující se k zadané otázce/problému ze všech možných i nematematických úhlů pohledu. Nicméně funkce samostatného generování úloh je zatím na velice nízké úrovni. Matematiku se s ChatGPT nenaučíte. Zatím. Na rozdíl od něj AI asistent z dílny odborníků Univerzity Karlovy nehalucinuje a svou funkci, připravit žáky na přijímačky na střední školy, plní.
