הנה 5 סיבות ומקרה בוחן שבדק למה o1, המודל החדש של OpenAI, טוב יותר במתמטיקה ופיזיקה

עד כה מחוללי טקסט לא תמיד הצליחו לפתור נכונה שאלות מורכבות במתמטיקה ופיזיקה. o1 (המודל החדש והמתקדם של OpenAI) מצטיין במתמטיקה ופיזיקה בשל מספר תכונות ייחודיות שהופכות אותו לכלי הוראה מתקדם. במאמר הבא אציג מספר סיבות שהופכות אותו לכלי בעל ערך פדגוגי למורים, הן כעוזר הוראה אישי והן כתומך ללמידה עצמית לתלמיד.

במה o1 טוב יותר מקודמיו בסדרת GPT?

• שילוב בינה מלאכותית עם חישוב סימבולי: בניגוד למחוללים הקודמים שהתמקדו בעיבוד שפה טבעית, o1 משלב יכולות של חישוב סימבולי ומתמטי, מה שמאפשר לו לפתור בעיות באופן דומה למוח האנושי.
• יכולת חישובית משופרת: המחולל משלב אלגוריתמים מתקדמים לניתוח ופתרון בעיות מתמטיות ופיזיקליות. הוא מסוגל לבצע חישובים מורכבים, לפתור משוואות ולנתח נתונים בצורה מדויקת יותר מקודמיו.
• הבנה מושגית עמוקה: המחולל מתוכנן להבין לעומק מושגים מתמטיים ופיזיקליים ולא רק לעבד טקסט. הוא יכול להסביר תופעות וחוקים פיזיקליים באמצעות דוגמאות ואנלוגיות שמסייעות לתלמידים להבין רעיונות מופשטים.
• פתרון בעיות מורכבות והסברים שלב אחר שלב: הוא מסוגל להתמודד עם בעיות מתמטיות ופיזיקליות מורכבות, שיש בהן מספר רב של סעיפים המתבססים זה על זה ולספק פתרונות מפורטים המפרטים כל שלב בתהליך. זה מאפשר לתלמידים להבין את הלוגיקה והשלבים הנדרשים לפתרון בעיות, ולא רק לקבל את התשובה הסופית. השלבים מבוססים על ההסבר הלוגי המוביל משלב אחד לשלב שאחריו.
• התאמה אישית של התוכן הלימודי: המחולל יכול להתאים את רמת הקושי וסגנון ההסבר לצרכים האישיים של כל תלמיד. זה מאפשר לתלמידים להתקדם בקצב שלהם, ולמורים להתמקד בתמיכה פרטנית בהתאם לחוזקות והאתגרים של כל תלמיד. לאחר שפתר לי נכון ובצורה מפורטת שאלת בגרות, ביקשתי ממנו לכתוב לי דף עבודה עם שאלות ברמת קושי נמוכה יותר, זהה וגבוהה יותר והוא עמד בהצלחה במשימה.

השוואה בין o1 ל-GPT4o בפתרון בעיות מתמטיות ופיזיקליות

ביצעתי השוואה בין המודל המתקדם והקודם של OpenAI שנקרא GPT-4o ל-o1 החדש והמצוין (ששונה ממנו מאוד באופן הפעולה והחישוב). על קצה המזלג אומר, שהמודל החדש שונה מקודמיו באופן בו הוא “חושב” לפני שהוא מג’נרט תשובה. הוא עובד בצורה של “שרשרת מחשב” ו”הסקה רב שלבית”, אשר גורמות לו לפרק כל בקשה או שאלה לתתי-משימות. פעולה זו מאפשרת לו גם לבדוק את עצמו אחורה ולתקן במידת הצורך הנחות יסוד, בעקבות נתונים חדשים שעלו. למידע נוסף קראו את הסקירה המלאה שלנו על o1.

רק אציין, שהחיסרון הבולט של o1 הוא היעדר האפשרות להעלות לו קבצים או תמונות. בגזרה זו המודל הקודם (GPT4o) עדיף, מה שמאד מקל את ההעלאה של שאלות בפיזיקה ומתמטיקה הכוללות תרשימים וסרטוטים. יחד עם זאת, אם בכל זאת נרצה להעלות למשל שאלה בפיזיקה, לרוב יתלווה טקסט שכולל גם תיאור מדויק של הנראה בשרטוט.

השאלה שנתתי לשני המודלים:

אתייחס רק לפתרון הסעיף הראשון כדוגמה. הפתרון של GPT4o היה שגוי: הוא לא לקח בחשבון שלגוף ישנה אנרגיה פוטנציאלית כובדית גם בנקודה B.

הפתרון הנכון היה של o1 – המודל החדש והמתקדם יותר:

בנוסף לשלבי הפתרון הטכני, קיבלתי המלצות – דגשים שכדאי לתת לתלמידים כדי שפתרון בעיה זו יהווה דוגמה וכדי שהם יוכלו להשתמש בתובנות וליישמן כאשר יפתרו בעיות דומות באופן עצמאי.

חידושים נוספים בקוד: ציון וקטורים

חידוש נוסף הוא בהסבר וניתוח תרשימי כוחות. עד עתה מודלי השפה היו מסבירים במילים כיצד אמורים להראות וקטורי הכוחות הפועלים על כל גוף. כעת, מתקבל שם הכוח ולידו חץ המראה את כיוון הכוח.

קורס שימושים מתקדמים ב-AI למורים

רוצים להעמיק בשילוב AI בחינוך והוראה? יש לנו קורס חדש למתקדמים, שמיועד למורים שרוצים להעמיק בשימושי AI בכתה, בחדר המורים ובבית הספר (הקורס משמש גם כקורס המשך לקורס המורים הותיק שלנו). סילבוס, פרטים והרשמה פה.

המודל ממליץ – אתם מיישמים!

בנוסף, קיבלתי הנחיות מפורטות ומדויקות לשרטוט תרשים כוחות, הן באופן ידני והן באמצעות כלים דיגיטליים:

האם o1 יכול לפתור פאזלים מתמטיים מורכבים?

בסרטון מרשים שעלה לערוץ היוטיוב של OpenAI ניתן לראות איך המודל החדש והמתקדם מצליח לפתור פאזלים וחידות מתמטיות. הסרטון המרשים ממחיש את היכולות המתמטיות המתקדמות של o1. מדהים!

בסרטון אחר ניתן לראות איך המודל החדש מצליח לבצע פעולות שהדור הישן (GPT4o) פשוט לא הצליח לבצע. במקרה הזה, o1 מתבקש לכתוב שיר עם התניות מאוד ספציפיות: בשורה השנייה, המילה האחרונה צריכה להסתיים באות i, בשורה השלישית, המילה השנייה צריכה להתחיל באות u, וכן הלאה…

תרגילים אלו עוזרים לנו להרים את מכסה המנוע ולהציץ פנימה אל תוך מנגנון ההסקה הרב-שלבית של o1, וכך להבין טוב יותר איך ולמה הוא מצליח לפתור חידות או פאזלים מורכבים, יחסית בפשוט, גם במקומות בהם מודלים אחרים כשלו.

מהפכה של ממש!

המודל החדש של OpenAI מפתיע ביכולותיו! o1 מביא איתו מהפכה של ממש בהוראת המתמטיקה והפיזיקה. עם יכולות מתקדמות להתמודדות עם בעיות מורכבות, הסברים מעמיקים והתאמה אישית לצרכי התלמיד, הוא מציב סטנדרט חדש בלמידה והוראה. השילוב של טכנולוגיה חדשנית עם גישה פדגוגית מתקדמת הופך אותו לכלי חיוני לכל מורה השואף להעצים את תלמידיו.