Согласно новому препринтовому исследованию Массачусетского технологического института, использование чат-ботов с искусственным интеллектом на самом деле снижает активность мозга по сравнению с выполнением тех же задач без посторонней помощи и может привести к ухудшению запоминания фактов.
Стремясь понять, как использование Команда ученых, возглавляемая научным сотрудником MIT Media Lab доктором Наталией Косминой, подключила группу студентов Бостонского колледжа к электроэнцефалографическим (ЭЭГ) гарнитурам и дала им 20 минут на написание короткого эссе. Одной группе было поручено писать без какой-либо посторонней помощи, второй группе было разрешено использовать поисковую систему, а третьей было поручено писать с помощью модели OpenAI GPT-4o. Процесс повторялся четыре раза в течение нескольких месяцев.Результаты исследования, опубликованные до публикации, еще не прошли экспертную оценку, но свидетельствуют о поразительной разнице между мозговой активностью трех групп и соответствующим созданием паттернов нейронных связей.
Если говорить прямо и наглядно, мозговая активность в группе, использующей LLM, была… немного снижена.
Анализ мозговой активности в трех группах исследования (слева направо: LLM, поисковые группы и группы мозга), тем краснее цвета, тем активнее величина dDTF. — Нажмите, чтобы увеличить
Анализ ЭЭГ показал, что в каждой группе наблюдались различные паттерны нейронных связей, при этом мозговые связи «систематически уменьшались с увеличением объема внешней поддержки». Другими словами, пользователи поисковых систем продемонстрировали меньшую активность мозга, а группа магистров права «выявила самую слабую общую взаимосвязь». Когнитивная нагрузка участников была измерена с использованием метода, известного как функция динамической направленной передачи (dDTF), который измеряет специфическую мозговую активность, связанную с потоком информации через различные области мозга. По словам исследователей Массачусетского технологического института, dDTF способен учитывать силу и направление потока, что делает его хорошим показателем «исполнительной функции, семантической обработки и регуляции внимания». Исследователи сообщили, что по сравнению с исходным уровнем, установленным группой, которая писала, используя только серое и белое вещество, группа, работающая с поисковыми системами, продемонстрировала на 34-48 процентов меньшую связь с dDTF. Группа LLM, тем временем, продемонстрировала более значительное, до 55%, снижение амплитуды сигнала dDTF.
Проще говоря, использование LLM — и, в меньшей степени, поисковых систем — значительно снижает связность мозга, связанную с выполнением задач, что указывает на снижение когнитивной активности во время написания эссе.
«Группа, работающая только с мозгом, использовала широкий, распределенный нейронные сети для создания контента, генерируемого собственными силами», — рассказали исследователи о своих результатах. «Группа поисковых систем полагалась на гибридные стратегии управления визуальной информацией и нормативного контроля, а группа LLM оптимизировала процедуру интеграции предложений, сгенерированных с помощью искусственного интеллекта». Как объяснили исследователи, эти различия оказывают «существенное влияние» на образовательную практику и на то, как мы понимаем обучение, а именно, на то, что, по-видимому, существует определенный компромисс между внутренним синтезом информации и внешней поддержкой.
Участники группы LLM показали худшие результаты, чем их коллеги из группы, в которой использовался только мозг, на всех уровнях
Исследовательская группа обнаружила, что тесты участников на запоминание и восприятие того, что они написали, были явно хуже в группе LLM.»В этом исследовании мы демонстрируем актуальность проблемы вероятного снижения навыков обучения», — заявили исследователи. «Участники группы LLM показали худшие результаты, чем их коллеги из группы, в которой использовался только мозг, на всех уровнях». Четвертая сессия по написанию эссе подтвердила эти выводы. На последней исследовательской сессии участники, которым изначально было предложено полагаться на свои мозги или степень магистра права, поменялись ролями и получили другой набор инструкций по написанию эссе. Неудивительно, что группа LLM показала плохие результаты, когда их попросили полагаться на собственные мыслительные процессы.
«На сессии 4 отказ от поддержки искусственного интеллекта значительно ухудшил результаты участников из первоначальной группы LLM», — заявили исследователи. Для другой когорты было верно обратное. «Так называемая группа «Мозг-LLM» продемонстрировала значительное увеличение связи мозга во всех частотных диапазонах ЭЭГ, когда им разрешили использовать LLM на знакомую тему».
Общение с помощью искусственного интеллекта: Как правило, мешает думать?Полученные данные свидетельствуют о том, что использование искусственного интеллекта на ранних этапах процесса обучения «может привести к неглубокому кодированию», что приводит к плохому запоминанию фактов и отсутствию способности к обучению, поскольку все усилия были потрачены впустую. С другой стороны, использование своих когнитивных способностей для изучения чего-либо, а затем использование искусственного интеллекта для развития исследовательских навыков вполне приемлемо. «Взятые вместе, эти результаты подтверждают образовательную модель, которая задерживает интеграцию искусственного интеллекта до тех пор, пока учащиеся не предпримут достаточных самостоятельных когнитивных усилий», — заключила команда Массачусетского технологического института. «Такой подход может способствовать как немедленной эффективности инструмента, так и долговременной когнитивной автономии».
Возможно, это не шокирующий вывод, но, учитывая растущее число молодых людей, которые полагаются на ИИ при выполнении школьных заданий, проблему необходимо решить до того, как в мире появится целое поколение из интеллектуально отсталых фанатов искусственного интеллекта. Космина сообщила The Register в электронном письме, что не хочет использовать такие слова, как «тупица» или «brainrot», для обозначения влияния ИИ на нас, утверждая, что это оказывает медвежью услугу работе, проделанной ее командой. Тем не менее, это оказывает влияние, с которым необходимо бороться.
«Хотя эти инструменты предоставляют беспрецедентные возможности для улучшения обучения и доступа к информации, их потенциальное влияние на когнитивное развитие, критическое мышление и интеллектуальную независимость требует очень тщательного рассмотрения и продолжения исследований», — говорится в заключении документа.
Поскольку документ еще не прошел экспертную оценку, Космина отметила, что к его выводам «следует относиться с осторожностью и как к предварительным». Тем не менее, написала она, результаты предварительного анализа все еще могут служить «предварительным руководством к пониманию когнитивного и практического воздействия искусственного интеллекта на обучение». Команда надеется, что в будущих исследованиях будет рассмотрено не только использование LLMS в других областях, помимо текстовой, но и влияние искусственного интеллекта на сохранение памяти, креативность и беглость письма. Что касается того, что команда Массачусетского технологического института планирует исследовать дальше, Космина сказала нам, что команда обращает свое внимание на аналогичное исследование, посвященное кодированию вибраций или использованию искусственного интеллекта для генерации кода из подсказок на естественном языке.»Мы уже собрали данные и в настоящее время работаем над анализом и проектом», — сказала Космина. Она добавила, что, поскольку это одно из первых подобных исследований, посвященных изучению влияния искусственного интеллекта на человеческий мозг, она ожидает, что эта работа послужит толчком для проведения дополнительных исследований в будущем «с различными протоколами, группами населения, задачами, методологиями, которые расширят общее понимание использования этой технологии в разных аспектах нашей жизни».
Поскольку искусственный интеллект проникает, казалось бы, во все сферы нашей жизни со все возрастающей скоростью, предстоит провести множество исследований. ®
