[論文レビュー] Decoding ChatGPT: A Taxonomy of Existing Research, Current Challenges, and Possible Future Directions

Shahab Saquib Sohail, Faiza Farhat+6 more|arXiv (Cornell University)|Jul 26, 2023

Artificial Intelligence in Healthcare and Education参考文献 198被引用数 13

ひとこと要約

109件のScopus掲載論文に基づくChatGPTに関する包括的な文献レビューで、研究領域、応用、課題、今後の方向性の分類を提供します。

ABSTRACT

Chat Generative Pre-trained Transformer (ChatGPT) has gained significant interest and attention since its launch in November 2022. It has shown impressive performance in various domains, including passing exams and creative writing. However, challenges and concerns related to biases and trust persist. In this work, we present a comprehensive review of over 100 Scopus-indexed publications on ChatGPT, aiming to provide a taxonomy of ChatGPT research and explore its applications. We critically analyze the existing literature, identifying common approaches employed in the studies. Additionally, we investigate diverse application areas where ChatGPT has found utility, such as healthcare, marketing and financial services, software engineering, academic and scientific writing, research and education, environmental science, and natural language processing. Through examining these applications, we gain valuable insights into the potential of ChatGPT in addressing real-world challenges. We also discuss crucial issues related to ChatGPT, including biases and trustworthiness, emphasizing the need for further research and development in these areas. Furthermore, we identify potential future directions for ChatGPT research, proposing solutions to current challenges and speculating on expected advancements. By fully leveraging the capabilities of ChatGPT, we can unlock its potential across various domains, leading to advancements in conversational AI and transformative impacts in society.

研究の動機と目的

• 領域横断的なChatGPT研究の構造化された分類を提供する。
• 既存研究の方法論と一般的なアプローチを批判的に分析する。
• 医療、マーケティング/金融、ソフトウェア工学、教育など、多様なChatGPTの応用を整理する。
• ChatGPTを取り巻く偏り、信頼性の課題、および倫理的考慮事項を特定する。
• 信頼できる領域特化型AIの活用のための今後の研究方向と潜在的な改善を提案する。

提案手法

• Kitchenham 2004 の系統的レビュー手法を採用する。
• ChatGPT/Chat-GPTに言及するScopus掲載論文を絞り込むために包含・除外基準を適用する。
• 2023年3月25日までに発表された、53か国の349人の研究者による109件の査読付き論文を含む。
• 文献を領域と応用分野に分類して包括的な分類学を構築する。
• 出版動向、協力ネットワーク、主要な応用分野を分析する。
• 知見を統合し、偏り・信頼性・今後の方向性について論じる。

Figure 1: Publications on ChatGPT on the basis of subject area

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RQ1: アーキテクチャ、進展、主要な貢献を含むChatGPT研究の現状はどのようなものか。
• RQ2 RQ2: ChatGPTに関連する出版物の多様性はどの程度か、最近の動向は何か。
• RQ3 RQ3: 医療、マーケティング/金融サービス、ソフトウェア工学、教育、環境科学、NLPなどの領域でのChatGPTのさまざまな応用は何か。
• RQ4 RQ4: マルチモーダルデータを活用してChatGPTを強化するにはどうすればよく、主要な技術的課題は何か。
• RQ5 RQ5: チャットボットシステムへのGPTモデルのデプロイにおける主な課題、倫理的配慮、潜在的リスク、および進行中の研究努力は何か、そしてこれらが公正性、透明性、人間中心設計を確保するためにどのように対処されているか。

主な発見

• 分析された109記事、53か国からの349名の著者を含む。
• 医学が最も表れる分野（23%）、次いで社会科学（20%）、計算機科学（11%）。
• 米国が33件の出版でトップ。最大の協力はUSが24か国、スイス20、オーストラリア19、英国18の協力関係。
• 出版物は主に3つのカテゴリに分かれる：ChatGPTの評価（68）、ChatGPTを用いた予測（39）、およびレビュー（10）。
• 多くの研究が科学的文章作成と教育へのChatGPTを評価しており、プロンプト設計と多様性促進技術への関心が高まっている。
• 倫理的懸念、偏り、信頼性は反復的なテーマであり、責任あるAI展開に向けたさらなる研究開発の必要性を強調している。

Figure 2: Top contributing countries