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營建安全領域的負責任人工智慧:大型語言模型與提示工程的系統性評估


Conceptos Básicos
大型語言模型 (LLM) 在營建安全管理方面展現出巨大潛力,但需要系統性的評估和負責任的整合,以確保準確性、可靠性和安全性。
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營建安全領域的負責任人工智慧:大型語言模型與提示工程的系統性評估

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本研究旨在評估大型語言模型 (LLM) 在營建安全管理方面的能力和限制,特別關注其在標準化安全認證考試中的表現。
資料集 研究使用了來自美國註冊安全專業人員委員會 (BCSP) 的三個認證考試的 385 道多項選擇題,涵蓋七個安全知識領域。 考題來源於 BCSP 官方題庫和 Pocket Prep 題庫,確保考題未包含在 LLM 的預先訓練數據中。 測試環境 使用基於 Python 的測試環境,並利用 OpenAI 應用程序接口 (API) 訪問 GPT-3.5 和 GPT-4o 模型。 採用 JSON 格式的結構化輸出,並設定溫度為 0 以減少隨機性。 實驗因素 **提示技巧:**直接提示 (DP)、思維鏈 (CoT) 和少樣本提示 (FS)。 **輸出結構:**推理包含、推理順序和答案格式。 **LLM 模型:**GPT-3.5 和 GPT-4o。 評估指標 **準確率:**LLM 提供的正確答案的百分比。 **可靠性:**LLM 在多次考試中保持相似準確率的能力。 **一致性:**LLM 在多次被提示相同問題時提供相同答案的程度。

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除了本文討論的應用之外,LLM 還可以應用於哪些其他營建安全相關的任務?

除了文中提到的應用,LLM 在營建安全領域還有許多其他潛在用途: 自動生成安全報告和文件: LLM 可以根據現場數據、檢查結果和事故報告自動生成安全報告、事故分析和培訓材料。這將減輕安全專業人員的文書工作負擔,讓他們有更多時間專注於更關鍵的任務。 實時風險評估和預警: 結合感測器數據和現場影像,LLM 可以實時評估現場風險,並在潛在危險發生前發出預警。例如,LLM 可以識別工人未佩戴安全帽或靠近危險區域的情況,並立即通知現場主管採取行動。 個性化安全培訓: LLM 可以根據工人的角色、經驗和學習進度,提供個性化的安全培訓內容和評估。這將提高培訓的針對性和有效性,並確保所有工人都具備必要的安全知識和技能。 安全法規和標準查詢: LLM 可以作為一個強大的知識庫,讓工人和管理人員快速查詢最新的安全法規、標準和最佳實務。這將有助於確保營建項目符合所有相關法規要求。 促進安全溝通和協作: LLM 可以作為一個溝通平台,促進工人、安全人員和管理層之間的溝通和協作。例如,LLM 可以翻譯不同語言的安全信息,或幫助工人報告安全隱患。

在將 LLM 整合到營建安全實務中時,如何解決數據隱私和安全方面的擔憂?

數據隱私和安全是將 LLM 整合到營建安全實務中必須解決的關鍵問題。以下是一些應對措施: 數據匿名化和去識別化: 在將數據用於訓練或操作 LLM 之前,應盡可能對其進行匿名化和去識別化處理,以保護工人隱私。 數據加密和訪問控制: 應對所有敏感數據進行加密,並實施嚴格的訪問控制措施,以防止未經授權的訪問和數據洩露。 數據使用協議和透明度: 應制定明確的數據使用協議,並向工人透明地說明數據收集、使用和共享方式。 選擇值得信賴的 LLM 供應商: 選擇具有良好安全記錄和數據隱私保護措施的 LLM 供應商至關重要。 定期審查和更新安全措施: 應定期審查和更新數據安全措施,以應對不斷變化的威脅和漏洞。

如果 LLM 最終能夠完全取代人類安全專業人員,會對營建行業的責任劃分和道德規範產生什麼影響?

儘管 LLM 在營建安全領域展現出巨大潛力,但完全取代人類安全專業人員的可能性很小。更可能的情況是,LLM 將作為一種輔助工具,幫助安全專業人員更有效地完成工作。 然而,如果 LLM 最終能夠完全取代人類安全專業人員,將會引發以下責任劃分和道德規範問題: 責任歸屬: 當 LLM 做出錯誤決策或導致事故發生時,責任應歸咎於誰?是開發 LLM 的公司、部署 LLM 的營建公司,還是使用 LLM 的個人? 算法偏差: LLM 的決策基於其訓練數據,而訓練數據可能存在偏差。如何確保 LLM 的決策公平公正,不受算法偏差的影響? 人類監督: 即使 LLM 能够獨立運作,是否仍需要人類監督?人類在何種程度上應該介入 LLM 的決策過程? 工作保障: LLM 的廣泛應用可能會導致安全專業人員失業。如何應對這種情況,並確保這些工人能够獲得再培訓和就業機會? 這些問題目前尚無明確答案,需要業界、學術界和政府部門共同努力,制定相應的法律法規和道德準則,以應對 LLM 在營建安全領域的應用所帶來的挑戰。
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