Smart Media Journal (스마트미디어저널)

THE KOREAN INSTITUTE OF SMART MEDIA (한국스마트미디어학회)
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Application based on Generative AI and Prompt Engineering to Improve Children's Literacy

생성형 AI와 프롬프트 엔지니어링 기반 아동 문해력 향상을 위한 애플리케이션

  • Soyeon Kim ;
  • Hogeon Seo
  • 김소연 (국가연구소대학교 인공지능, 한국원자력연구원 인공지능응용연구실 ) ;
  • 서호건 (국가연구소대학교 인공지능, 한국원자력연구원 인공지능응용연구실)
  • Received : 2024.07.04
  • Accepted : 2024.08.07
  • Published : 2024.08.30
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Abstract

This paper discusses the use of GPT and GPT API for prompt engineering in the development of the interactive smart device lock screen application "Smart Lock," aimed at enhancing literacy among young children and lower-grade elementary and middle school students during critical language development periods. In an era where media usage via smartphones is widespread among children, smartphone-based media is often cited as a primary cause of declining literacy. This study proposes an application that simulates conversations with parents as a tool for improving literacy, providing an environment conducive to literacy enhancement through smartphone use. Generative AI GPT was employed to create literacy-improving problems. Using pre-generated data, situational dialogues with parents were presented, and prompt engineering was utilized to generate questions for the application. The response quality was improved through parameter tuning and function calling processes. This study investigates the potential of literacy improvement education using generative AI through the development process of interactive applications.

본 논문은 언어 발달의 핵심 시기에 있는 유아 및 초등학교, 중학교 저학년 아동들을 대상으로 문해력 향상을 목표로 하는 대화형 스마트 기기 잠금 화면 애플리케이션 '스마트 락'의 개발 과정 중 문제 생성을 위해 사용한 생성형 인공지능인 GPT와 GPT API를 활용하기 위한 프롬프트 엔지니어링에 대한 내용을 다룬다. 스마트폰을 활용한 미디어의 사용이 아동들 사이에 널리 퍼져 있는 상황에서, 스마트폰을 기반으로 하는 미디어가 문해력 저하의 주된 원인으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 아동들에게 문해력 향상 환경을 스마트폰을 활용하는 형태로 제공하기 위하여 부모와의 대화 과정을 모사한 애플리케이션을 문해력 향상을 위한 도구로 제안한다. 아동 문해력 향상을 위한 문제 생성을 위하여 생성형 인공지능 GPT를 활용하였다. 사전 생성한 데이터를 기반으로 사용하여 부모와의 대화 속 상황을 제시하였고, 프롬프트 엔지니어링을 통해 애플리케이션에 사용되는 문제를 생성하고, 파라미터 튜닝 및 Function Calling 과정을 거쳐 응답 품질을 높였다. 본 연구는 대화형 애플리케이션의 개발과정을 통해 생성형 인공지능을 활용한 문해력 증진 교육의 가능성을 알아본다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 한국원자력연구원 주요사업의 지원을 받아 수행된 연구임 (과제번호. 524540-24).

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