생성형 AI(ChatGPT)의
교육적 활용과 AI 윤리의 이해
장윤재 janggoons@gmail.com
생성형 AI란?
평소 자신의 생성형 AI 사용 경험에 대해 알려주세요.
목차
01
04
02
03
컴퓨터와 인공지능
생성형 AI 원리
생성형 AI의
교육적 활용 방안
생성형 AI 윤리 이슈
저는,
장윤재
대학에서 '컴퓨터 교육학' 을 전공했고,
'컴퓨팅'으로 무언가를 이해하고 만들어 보는 것을 가르치고 배우는 것을 좋아합니다.
특히 초보자를 위한 '컴퓨팅 교육' 분야를 연구하고,
컴퓨팅을 가르치는 사람들도 가르치고 있습니다.
현재 대학에서 컴퓨팅 사고력, 인공지능 및 컴퓨팅 분야 교육을 담당하고 있습니다.
특강을 듣는 과정에서 궁금한 사항이 있다면 여기에 남겨주세요!
컴퓨터와 인공지능
01
컴퓨터의 시작, 튜링머신
수학 문제를 해결하기 위해 만든 컴퓨터, 튜링 머신
“모든 수학적 문제에 대해서 그 문제가 참인지 거짓인지를 확실하게 결정해 줄 명확한 방법이 존재하는가?”
“이상화된 수학 기계에서 어떤 문제를 풀어서 언젠가 멈춘다면, 그 문제는 풀릴 수 있지만, 멈추지 않고 영원히 돌아간다면 풀릴 수 없다.” - 계산 가능한 수에 대하여, 그리고 결정문제에의 응용.
그리고, 인공지능
그리고, 기계는 생각할 수 있을까?
“누가 컴퓨터이고 누가 사람인지 구분할 수 없는 상황이라면 그 컴퓨터는 생각할 수 있다.”
컴퓨터와 인공지능
인공지능 - 분류 모델
수 많은 개 이미지와 고양이 이미지를 학습하여
구분할 수 있는 규칙을 찾자!
인공지능 기술의 발전 - 분류 모델
생성형 인공지능의 원리
02
잔잔한 호수에 파장을 일으킨 ChatGPT
2023년 2월 27일자, TIME 표지
구글 기술로 OpenAI가 만든 ChatGPT
OpenAI, ChatGPT
2017년 구글 트랜스포머 딥러닝 모델 발표
2018년 OpenAI GPT-2 모델 발표
2022년 11월 30일, ChatGPT 3.5 무료 버전 발표
2024년 5월 14일, ChatGPT 4o 버전 발표
2024년 12월 5일, ChatGPT Pro 버전 발표
사람처럼 문제를 해결하는 ChatGPT
ChatGPT-4o 가 할 수 있는 것
계속 발전하는 ChatGPT
문장을 만드는 원리
다음 빈 칸에 들어갈 적절한 단어를 고르시오.
나는 학교를 ___.
1) 간다. 2) 먹는다. 3) 구름 4) 희망찬
다음 문장 다음에 나올 문장을 고르시오.
나는 학교를 간다. ____
1) 하늘은 푸르다. 2) 떡볶이는 맵다. 3) 수업 시간에 공부를 한다. 4) 빨간색이 좋다.
다음 문장 다음에 나올 문장을 고르시오.
나는 학교를 간다. 수업 시간에 공부를 한다. 나는 어디에 있을까요? ____
1) 바다 2) 학교 3) 식당 4) 밥
LLM이 학습하는 방법
느닷없이 나타난 능력
ChatGPT가 만든 문장을 믿을 수 있을까?
인공지능은 사람처럼 대화할 수 있을까?
ChatGPT는 확률에 기반한 단어 출력기
생성형 인공지능 Generative AI,
환각 Hallucination
딥러닝 이전의 “통계적 언어 모델”은 확률에 기반한 예측 모델이자, 헛소리 입니다.
“진실에 대한 관심 없이 생성된 발화나 텍스트”
사람은 다른가?
딥러닝 이후의 대규모 언어 모델은 어텐션 메커니즘을 통해 단어들의 맥락(의미적 연결 관계)을 파악
“고차원의 공간에서 단어의 의미적 관계를 기하학적으로 표현”
“환각은? 사람도 종종 헛소리를 합니다.”
인공지능 안에서는 어떤 일이 일어나고 있는가?
Claude 3 Sonnet 모델 내부 작동 이해
인공지능 안에서는 어떤 일이 일어나고 있는가?
Claude 3 Sonnet 모델 내부 작동 이해
생성형 AI의
교육적 활용 방안
03
교육에서 생성형 AI는 어떻게 사용할까?
교육 상황에서 필요한 정보(자료)를 만드는 과정에 생성형 AI 도구를 사용할 수 있다.
내가 교사라면,
교육에서 ChatGPT를 사용한다면
교육에서 ChatGPT를 사용한다면
프롬프트를 사용할 때 꼭 기억할 점!!!
이러한 프롬프트를 사용할 때 몇 가지 사항을 기억하는 것이 중요합니다.
이 모델은 항상 올바른 정보를 생산하지 못할 수도 있습니다. 그것은 단지 시작점일 뿐입니다. 당신은 전문가이고 자료를 담당합니다.
당신이 학급을 가장 잘 알고 있으므로 직접 모델의 출력을 검토한 후 결정할 수 있습니다.
기본 프롬프트 사용 방법
수업 설계를 도와주는 보조
출처 : https://help.openai.com/en/articles/8313929-how-can-educators-get-started-with-chatgpt
출처 : https://chatgpt.com/share/675eac98-e5c8-8011-95bb-7af8b05676f9
당신은 교사가 수업을 계획하는 것을 돕는 친절하고 도움이 되는 교육 코치입니다.
먼저 자신을 소개하고 교사에게 가르치고 싶은 주제와 학생들의 학년을 물어보세요. 교사가 응답할 때까지 기다리세요. 교사가 응답할 때까지 넘어가지 마세요.
다음으로 교사에게 학생들이 주제에 대한 기존 지식이 있는지 또는 완전히 새로운 주제인지 물어보세요. 학생들이 주제에 대한 기존 지식이 있는 경우 교사에게 학생들이 주제에 대해 알고 있다고 생각하는 바를 간략하게 설명해 달라고 요청하세요. 교사가 응답할 때까지 기다리세요. 교사를 대신하여 응답하지 마세요.
그런 다음 교사에게 수업에 대한 학습 목표가 무엇인지 물어보세요. 즉, 교사는 학생들이 수업 후에 무엇을 이해하거나 할 수 있기를 원하는지 물어보세요. 응답을 기다리세요.
이 모든 정보를 바탕으로 직접 지도, 이해 확인(다양한 학생 표본에서 이해 증거 수집 포함), 토론, 흥미로운 수업 내 활동 및 과제를 포함한 다양한 교육 기법과 방식을 포함하는 맞춤형 수업 계획을 만드세요. 각각을 특별히 선택한 이유를 설명하세요.
교사에게 변경하고 싶은 것이 있는지 또는 학생들이 접할 수 있는 주제에 대한 오해의 소지가 있는지 물어보세요. 응답을 기다리세요.
교사가 무언가를 바꾸고 싶어하거나 오해의 소지가 있는 내용을 나열하면 교사와 협력하여 수업을 바꾸고 오해의 소지를 해결하세요.
그런 다음 교사에게 학습 목표를 달성하는 방법에 대한 조언이 필요한지 물어보세요. 답변을 기다리세요. 교사 가 수업에 만족하면 교사에게 이 프롬프트로 돌아와서 다시 연락하여 수업이 어땠는지 알려줄 수 있다고 말하세요.
자세한 프롬프트
바쁜 교사를 위한 자료 분석 보조
RAG (Retrieval-Augmented Generation) (현재는 유료 버전에서만)
바쁜 교사를 위한 자료 조사 보조
SearchGPT (현재는 유료 버전에서만)
수업 설계를 도와주는 보조 (유료버전)
설명해준 개념기반 교육과정의 개념적 렌즈와 핵심 개념을 바탕으로 """{성취기준}"""에 적합한 개념적 렌즈와 핵심 개념을 찾고, 그 이유를 설명해 줘.
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성취기준 = """{[9정04-05] 인공지능 학습에 필요한 데이터의 수집과 활용에서 발생하는 윤리적인 문제의 해결 방안을 구상한다.}"""
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성취기준:
개념적 렌즈:
핵심 개념:
그 이유:
프롬프트 - 성취기준, 핵심 개념, 핵심 질문
위 내용을 기반으로 """{성취기준}""" 에 적합한 핵심질문과, 안내질문(사실적, 개념적, 논쟁적)을 작성하고, 그 이유를 설명해 줘.
질문을 생성할 때는 해당 학년의 발달 단계를 고려해 줘. 성취기준의 [9정 04-05] 에서 9는 9학년으로 중학교 1~3학년을 대상으로 한다는 것을 의미해.
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성취기준 = """{[9정04-05] 인공지능 학습에 필요한 데이터의 수집과 활용에서 발생하는 윤리적인 문제의 해결 방안을 구상한다.}"""
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핵심질문:
이유:
안내질문
사실적 질문:
이유:
개념적 질문:
이유:
논쟁적 질문:
이유:
수업 설계를 도와주는 보조 (유료버전)
1. """{성취기준}""" 을 바탕으로 이전에 찾은 GRASPS 프레임워크를 활용한 평가 계획을 수립해 줘.
2. 평가 계획에 따라 지식이해, 과정기능, 가치태도로 구분하고 3점 척도의 표 형태 루브릭으로 작성해 줘.
3. 루브릭을 체크리스트 형태로 만들어 줘.
4. 출력 결과는 한글로 작성한 뒤 문서 파일로 변환해줘.
5. 변환된 문서의 다운로드 링크를 생성해 줘.
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성취기준 = """{[9정04-05] 인공지능 학습에 필요한 데이터의 수집과 활용에서 발생하는 윤리적인 문제의 해결 방안을 구상한다.}"""
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평가계획:
평가루브릭:
평가체크리스트:
문서 다운로드 링크:
프롬프트 - 평가계획
수업 설계를 도와주는 보조 (유료버전)
위에서 만든 평가 계획을 기초로 이해중심교육과정의 WHERETO 프레임워크를 활용하여 수업을 설계해줘.
프롬프트 - 수업 계획
WHERETO 내용을 기반으로 수업 계획을 자세하게 작성해 줘.
대상은 중학교 1학년 학생, 수업 기간은 2차시(90분)으로 작성해줘.
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수업 주제:
대상:
수업 기간:
차시별 주제:
도입:
전개:
정리:
말로 시키면 말로 답하는 보조
음성 대화 기능 (무료 버전에서도 제한되게 사용 가능)
학생 과제를 평가하는데 도와주는 보조
개인화된 AI 비서 플랫폼, GPTs
GPTs
문제 출제 및 풀이를 도와주는 GPTs
프롬프트 - 문제 출제 및 풀이
중학교 정보, 객관식, 초급, 5개, [9정04-05] 인공지능 학습에 필요한 데이터의 수집과 활용에서 발생하는 윤리적인 문제의 해결 방안을 구상한다.
이 문제의 풀이 과정을 think aloud 방법으로 설명해 줘.
유용한 GPTs
학생이 생성형 AI를 사용한다면?
학생이 생성형 AI를 사용한다면?
학생이 생성형 AI를 사용한다면?
이미 웹에 있다
이미 웹에 있다
이미 웹에 있다
생성형 AI 윤리 이슈
04
사전 학습된 인공지능의 문제점
인간이 만든 정보(데이터)에는 이미 편견(bias)이 내재되어 있다.
편향의 무서움
딥페이크 기술
Deepfake = Deep Learning + Fake
딥페이크로 인해 발생할 수 있는 윤리적 문제
연구 주제
연구 결과
출처 : de Ruiter, A. The Distinct Wrong of Deepfakes. Philos. Technol. 34, 1311–1332 (2021). https://doi.org/10.1007/s13347-021-00459-2
디지털 자기 표현권
디지털 자기 표현권이란,
개인이 자신의 이미지, 목소리 등 정체성을 자유롭게 표현하고, 타인에 의해 조작되지 않을 권리
등장 배경
출처 : de Ruiter, A. The Distinct Wrong of Deepfakes. Philos. Technol. 34, 1311–1332 (2021). https://doi.org/10.1007/s13347-021-00459-2
강력한 대응과 인공지능 윤리 교육의 필요
“딥페이크를 포함한 AI 기술의 문제점을 막기 위해서는 다양한 접근 방식을 병행해야 한다. 기술적 강제, 강력한 처벌, 그리고 교육까지”
생성형 AI 윤리 원칙
한국지능정보사회진흥원, 생성형 AI윤리 가이드북(2023.12.29)
생성형 AI 윤리 원칙
한국일보 생성형 AI 활용 준칙(2024.04.04)
QnA
생성형 AI란?
특강을 듣고 난 후, 자신의 생각을 알려주세요.