자세한 GPT 활용 설명서

AI가 바꾸는 학교 수업 챗GPT 교육 활용 - 학교 교육편 ㅣ AI 팀워크를 위한 내 옆에 AI
오창근.장윤제 지음 / 성안당 / 2023년 10월

 챗GPT가 나온지도 어느 덧 거의 일년이 되어간다. 지금은 초기의 폭발력은 다소 사라진 느낌인데 사람들이 이것에 익숙해져서인지, 아니면 아직은 사회적 영향력이 부족해서인지 모르겠다. 어쩌면 둘 다 일지도 모르겠다. 챗GPT는 사전 학습한 생성형 인공신경망 모델이다. 챗GPT는 트랜스포머구조를 사용해 기존 신경망 구조에 비해 병렬적으로 입력을 처리하면서 더 빠르고 조리있게 답변을 하는게 특징이다. 트랜스포머 모델은 셀프 어텐션 기법을 사용하여 입력된 단어의 주요 내용과 맥락에 집중하면서 가장 관련성이 높은 답변을 생성하는 것이다. 

 챗GPT4가 이미 유료로 활동중인데 이는 미국 변호사 시험에선 상위 10%, 생물학 올림피아드에서는 1%, SAT 읽기 쓰기에서는 800점 만점에 710점, 수학에선 700점을 얻을 정도의 능력이라고 한다. 챗GPT4는 매개변수가 무려 1조개로 한 번에 처리할 수 있는 토큰량이 2만 5천개로 3.5버전에 비해 8배나 증가했다. 챗GPT4는 사전 훈련에만 1천억이 들었다는데 그래서 사회안전 위험 질문에 대해 그릇된 답변이 크게 감소했다. 그리고 간혹 3.5버전이 보이던 사실이 아닌 것을 마치 실제처럼 말하는 할루시네이션 오류도 줄었다. 

 인공지능에서 언어모델은 초기 크게 주목받지 못하다 5년전 부터 등장하기 시작했다. 언어모델 인공지능 개발은 다음의 6단계를 거친다. 우선 목적설정으로 인공지능 모델이 할 일의 목적과 성능의 최대치 설정이다. 다음은 자료수집으로 모든 데이터를 모은 후 문장의 경우 구조와 단어에 따라 잘게 분해하여 의미단위인 토큰으로 변환하여 모델에 입력한다. 세 번째는 신경망 구축이고 그 다음은 이 신경망을 훈련시키는 것이다. 인공지능은 다양한 문장의 패턴을 학습하여 인간의 복잡한 자연어 양식을 복잡한 행렬로 표현되는 수학식으로 재구성한다. 다섯 번재 단계는 피드백 적용으로 훈련 후 활용목적에 맞게 파인 튜닝하여 인간의 피드백을 적용하는 과정이다. 이 단계를 거치면 마지막으로 인공지능이 출시된다. 

 역전파 알고리즘은 딥러닝 방식으로 신경망을 훈련할 때 사용하는 핵심 알고리즘 유형이다. 지도학습 유형으로 네트워크가 자료를 통해 학습하고 시간이 누적될수록 정확도를 향상시키면서 뉴런 사이의 연결 가중치를 조절한다. 역전파는 여기서 마지막 출력 레이어에서 출발하여 최초의 입력 레이어로 되짚어가며 작동한다. 각 레이어의 에러를 계산하여 해당 레이어의 뉴런들 사이의 연결 가중치를 조절하여 에러를 스스로 줄이며 보상해나가 정확도를 높인다. 

 챗GPT의 장점은 압도적인 학습량과 맥락 이해력, 다목적 사용성, 생성능력, 전이학습이다. 교육적 장점도 우수한데 개인 맞춤형 학습이 가능하고, 지능형 학습 시스템이며, 매일 24시간 교사 역할이 가능하고, 다국어를 지원하며, 상호작용이 가능하다는 것이다. 

 챗GPT엔 이렇게 압도적 장점이 있지만 제대로 이용하려면 역시 프롬프트에 제대로 질문하는 것이 필요하다. 질문을 잘 하기 위해서는 우선 명확한 문장으로 질문해야 하며, 핵심어와 답변 스타일도 제시하고, 여러 번 물어 대답의 질을 피드백 해 나가고, 역할을 부여하는 것이 중요하다. 글의 작성을 시킬 경우 주제, 형식, 분량, 핵심어, 표 작성 여부, 항목 구분점 표시등을 처음 부터 요구해야 한다. 

 많은 전문가들은 챗GPT를 대학원생 수준으로 비교한다. 자료의 취합과 정리에 능하고, 초안 수준의 보고서와 발표 자료의 작성, 교육행사의 기획과 성과 정리에 도움이 되기 때문이다. 이걸 모든 분야에 걸쳐서 할 수 있다는게 대단하고, 사람의 할 일은 이 초안을 꾸준히 수정하고 완성된 초안에 살을 붙여 완성해 나가는 것이다. 가까운 시일 내에 챗GPT와 오피스 365 코파일럿 기능이 재공되면 ppt 키워드 입력만으로 직접 시작적 슬라이드 생성도 가능해 질 것이라 한다.

 교육과 관련하여 2022개정 교육과정은 학생을 창의 융합형 인재로 양성하는 목표가 추가되었고 미디어 리터러시 교육과 관련하여 뉴스와 정보를 비판, 분석하고 기존 정보 교육에 인공지능 교육을 추가하였다. 초등실과에 인공지능이 만들어지는 과정을 체험하고 인공지능이 사회에 미치는 영향을 탐색한다는 성취기준이 추가되었다. 중학교 선택과정에선 인공지능의 이해-인공지능과 학습-인공지능의 사회적 영향-인공지능 프로그램 등으로 나름 체계화된 교육을 선보인다. 

 이처럼 인공지능 시대에 교사는 기존의 지식 전달자에서 벗어나 지식의 중개자로 새로 거듭나야 한다. 지식 정보는 인공지능이 쉽게 제공할 수 있으니 그것들을 선별하고 서로 연결하여 창의적으로 재생산 과정의 길잡이 역할을 해야 하는 것이다. 많은 학교들이 챗GPT가 학생의 학습에 장애가 될 것을 우려해 금지하고 있지만 사실 챗GPT를 제대로 활용하여 창의적 결과물을 산출하는 과정을 가르치는 것이 더 중요할지 모른다. 인공지능은 무척 대단하지만 사실 이제까지 인간이 산출한 학습물이나 지식을 편집하는 기능만을 하는 것에 불과하다. 그리고 비슷한 유사품을 만든다. 이것들은 본질적으로 새로운 것은 아닌데 아직까진 인간만이 이런 진정한 창의적인 일을 해낼 수 있다. 따라서 향후 교육은 문제를 분석하고 대안을 적용하여 창조적 결과물을 산출하고 이를 보완하여 문제해결에 창의적으로 적용하는 역량 배양에 초점을 두어야 한다.  

 책에는 챗GPT를 사용하는 매우 구체적인 단계와 질문들이 수록되어 있다. 영상을 만드는 기획안, 발표자료 만들기, 행사자료 제작, 자기주도 영어 학습 등 상당히 자세하다. 마지막 부분에는 코딩 교육에 초점을 두는데 이 부분도 유익하다. 챗GPT는 아무래도 인공지능 프로그램이다 보니 가장 잘하는게 코딩이기 때문이다. 거의 모든 코딩을 학습했고 원하는 프로그램을 원하는 언어로 요구하면 제작해준다. 이를 통해 학습자는 자신이 부족한 부분을 학습할 수 있고, 챗GPT가 만든 부분을 수정해서 제작하며 시간을 많이 절약할 수 있다.