Mathemyths: использование больших языковых моделей для обучения математическому языку посредством совместного творчества детей и искусственного интеллекта при создании историй

Математический язык является основой математического развития детей, и дети могут эффективно осваивать его посредством рассказывания историй вместе со знающим и увлечённым партнёром. В данном исследовании мы используем последние достижения в области больших языковых моделей для проведения свободных творческих бесед с детьми. В результате мы разработали Mathemyths — агент для совместного создания историй, который поочерёдно участвует с детьми в их сочинении, интегрируя математические термины в развивающееся повествование. В статье подробно описан процесс разработки и показано, как разработка промптов может оптимизировать большие языковые модели для образовательных контекстов. В ходе пользовательского исследования с участием 35 детей в возрасте от 4 до 8 лет полученные результаты показали, что при взаимодействии с Mathemyths усвоение математического языка детьми было сопоставимо с усвоением у детей, совместно создававших истории с человеком-партнёром. Однако мы обнаружили различия в характере взаимодействия детей с партнёрами по совместному творчеству разной природы. В целом мы считаем, что приложения больших языковых моделей, такие как Mathemyths, предоставляют детям уникальный формат диалогового взаимодействия, ориентированный на конкретные цели обучения.