LitPivot: Инновационный инструмент для научных исследований

Научные исследования часто требуют от ученых не только разработки новых идей, но и тщательного анализа существующей литературы. В этом контексте процесс, который мы называем "литературно-инициированным поворотом", становится особенно важным. Он описывает ситуацию, когда исследователь, столкнувшись с новым научным материалом, меняет направление своей работы, основываясь на прочитанном. Это может быть вызвано тем, что кто-то уже решил аналогичную проблему, или, наоборот, обнаружением незакрытой темы, которая вдохновляет на новые исследования.

Что такое LitPivot?

В сотрудничестве с Университетом Пенсильвании был разработан инструмент LitPivot, который помогает исследователям управлять этими поворотами. LitPivot организует литературу вокруг той части предложения, которую редактирует исследователь, предлагает критику, основанную на отрывках из выбранных исследований, и предлагает изменения, которые исследователь может принять, отредактировать или отклонить. Этот инструмент предназначен для использования на ранних стадиях разработки исследовательских идей, но его возможности могут быть расширены и на более длительные задачи, такие как написание введения к статье.

Проблемы с поворотами в исследованиях

Исследовательские идеи развиваются через взаимодействие с литературой. В нашем анализе заметок с встреч по четырем завершенным проектам в области компьютерных наук мы выявили 21 литературно-инициированный поворот. Эти повороты можно разделить на два типа: дифференциация идеи от существующих работ для установления ее новизны и выравнивание идеи с существующими работами для ее дальнейшего развития. В процессе работы над проектом мы также прошли через два поворота, прежде чем определили его вклад. Исследователи сталкиваются с трудностями в процессе разработки своих идей и критической оценки их в контексте существующей литературы. В одном из формирующих исследований пять исследователей разрабатывали предложения, используя текстовый редактор и стандартные инструменты поиска. Они испытывали трудности в том, чтобы развивать свои идеи и одновременно критически оценивать их в свете литературы. Когда статья ставила под сомнение новизну идеи, исследователи хотели получить конкретные предложения по ее пересмотру, основанные на предыдущих работах.

Как работает LitPivot

LitPivot предлагает исследователю начать с написания короткого предложения в редакторе и включения функции выделения аспектов, которая сегментирует сформулированную идею на разные аспекты (например, проблема, вклад и оценка). Чтобы проверить предложенный аспект, исследователь щелкает по соответствующему сегменту в черновике. Рядом появляется панель, которая группирует связанные статьи на основе выбранного аспекта и выделяет наиболее релевантные группы. Исследователь может выбрать статьи, запросить оценку и просмотреть предложенное изменение вместе с отрывками, поддерживающими критику. Литература затем переоценивается в зависимости от релевантности к пересмотренному аспекту. LitPivot разделяет исследовательскую идею на ее проблему, предложенный вклад и план оценки, и для каждого аспекта формирует свой набор и рейтинг релевантности связанной литературы.

Результаты исследования

В нашем лабораторном исследовании 17 исследователей разработали одно назначенное предложение с помощью LitPivot и другое с помощью базового инструмента — текстового редактора и AI-инструмента для вопросов по выбранным статьям. Оба условия использовали одну и ту же коллекцию статей. Два эксперта в области, не знавшие, какой инструмент использовался, оценили получившиеся предложения по критерию: насколько хорошо они использовали релевантную литературу для поддержки и обоснования идеи. Предложения, разработанные с помощью LitPivot, получили более высокие оценки. Участники также сообщили о более глубоком понимании окружающей литературы и о большем ощущении новизны и полезности своих идей, разработанных с помощью LitPivot, по сравнению с базовым инструментом. Эксперты также отметили, что идеи, пересмотренные с помощью LitPivot, значительно лучше обоснованы в релевантной литературе.

Поддержка научного открытия

В Ai2 мы разрабатываем AI, который помогает исследователям формулировать проверяемые идеи и изучать доказательства, стоящие за ними. LitPivot расширяет эту работу, делая выбор релевантной литературы частью процесса пересмотра. Исследователи могут изменять, какие статьи они используют для оценки предложения по мере его развития, а затем использовать критику и поддерживающие отрывки, чтобы решить, как его пересмотреть. Мы надеемся, что выводы из LitPivot помогут ученым опираться на существующие знания и превращать ранние идеи в новые вклады в их области.