Bericht

Bewältigung der Herausforderungen der KI-Erkennung im akademischen Bereich

Cybersecurity-Seminare

Dieser Bericht, der im Sommer 2024 recherchiert wurde, untersucht den zunehmenden Einsatz von KI-Chatbots im akademischen Bereich nach der Einführung von ChatGPT im Jahr 2022 und die Reaktion von Bildungseinrichtungen durch KI-Erkennungstools. Er erörtert die unterschiedliche Effektivität dieser Tools bei der Identifizierung von KI-generierten Inhalten, mit Problemen wie falsch-positiven und falsch-negativen Ergebnissen. Der Bericht hebt auch ethische Bedenken in Bezug auf Datenschutz, Genauigkeit und den Einsatz von KI im Bildungsbereich hervor. Einige Einrichtungen überdenken den Einsatz von Erkennungsinstrumenten und entscheiden sich stattdessen für eine verantwortungsvolle Integration von KI in die Lehrpläne.

Für wen ist dieser Leitfaden gedacht?

Dieser Leitfaden richtet sich in erster Linie an Universitäten und andere Hochschuleinrichtungen, die am Google.org-Programm für Cybersicherheitsseminare teilnehmen. Er richtet sich an die Faculty Champions und EDI Champions dieser Programme. Neben den Google.org-Cybersicherheitsseminaren kann dieser Leitfaden auch für andere Organisationen relevant sein, die sich mit praktischer Cybersicherheitsausbildung befassen.

Die Zunahme von KI-Chatbots und Erkennungstools

Der Start von ChatGPT im Jahr 2022 weckte weltweit das Interesse an künstlicher Intelligenz (KI) und führte zu einer weit verbreiteten Nutzung von KI-Chatbots, auch durch Studierende. Nach dem Aufkommen von KI-Chatbots wurden von Hochschuleinrichtungen Bedenken hinsichtlich der "unlauteren Nutzung von durch künstliche Intelligenz generierten Inhalten in einem akademischen Umfeld" geäußert.1 und die "Originalität und Angemessenheit der von dem Chatbot generierten Inhalte".2

Um den unangemessenen oder unlauteren Einsatz solcher Chatbots zu erkennen und zu steuern, werden KI-Erkennungstools immer beliebter. Standardplagiatstools wie TurnItIn sind dazu übergegangen, KI-generierte Inhalte mit unterschiedlichem Wirkungsgrad und zu verschiedenen Preisen zu erkennen.3  Die meisten KI-Erkennungstools im akademischen Bereich sind in breitere Bildungsplattformen wie Moodle, Canvas, Blackboard, Brightspace, Schoology oder Sakai integriert.4

KI-Erkennungstools identifizieren generierten Text durch Musterabgleich, anstatt ihn mit einer Datenbank zu vergleichen, wie es herkömmliche Plagiatsprüfprogramme tun. Sprachmodelle werden anhand großer Mengen von Textdaten trainiert, um probabilistische Sprachregeln zu lernen, die sie zur Erstellung neuer Inhalte verwenden. Der erzeugte Text weist jedoch oft vorhersehbare Muster auf, wie z. B. einheitliche Satzstrukturen, übermäßige Verwendung bestimmter Konjunktionen und Vokabeln sowie vorhersehbare Satz- oder Absatzlängen. Die Erkennungswerkzeuge zielen darauf ab, diese Muster zu erkennen, und können auch herkömmliche Plagiatsprüfungen einbeziehen, um Texte zu identifizieren, die direkt aus den Trainingsdaten des Modells reproduziert wurden.5

Antworten auf AI-Erkennungstools

Als die ersten KI-Erkennungstools auf den Markt kamen, beeilten sich die Hochschuleinrichtungen, sie in die Bildungsplattformen zu integrieren. Die meisten, wenn nicht sogar alle, KI-Erkennungstools können jedoch mit genügend Zeit und Aufwand umgangen werden.6 Einige Hochschuleinrichtungen machen daher ihre Entscheidung, KI-Detektoren einzusetzen, rückgängig. Im Jahr 2023 deaktivierten Vanderbilt, Michigan State, Northwestern und die University of Texas at Austin ihre KI-Detektoren von Turnitin und begründeten dies mit den oben genannten Problemen bei der Wirksamkeit.7 Andere Bildungseinrichtungen werden wahrscheinlich diesem Beispiel folgen, da die Erkennungsinstrumente möglicherweise mehr Probleme verursachen als sie lösen.8 Einige akademische Einrichtungen deaktivieren nicht nur KI-Erkennungstools, sondern finden auch Wege, LLM auf ethische und produktive Weise in ihre Lehrpläne einzubinden.9

Darüber hinaus wurden neue "Humanizer"-Tools veröffentlicht, die es LLM-Nutzern ermöglichen, KI-Erkennungstools zu umgehen, indem sie "Sätze umformulieren, Strukturen ändern und ein vielfältiges Vokabular einbauen", was die Wahrscheinlichkeit einer KI-Erkennung deutlich verringert.10 Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass Umschreibungswerkzeuge die KI-Erkennung erheblich erschweren.11 Die Washington Post hat beispielsweise herausgefunden, dass Turnitin Schwierigkeiten hat, KI-generierte Inhalte zu erkennen, wenn der Text menschliche und KI-generierte Inhalte durch Paraphrasierungswerkzeuge vermischt.12

Obwohl Turnitin eine neue Funktion zur Erkennung von KI-Paraphrasierung in seinem KI-Erkennungstool veröffentlicht hat,13 Solche Reaktionen schaffen ein schwieriges Marktumfeld für die KI-Detektion, in dem sich andere Unternehmen auf andere Geschäftsmodelle verlegen,14 oder schließen.15

Welche KI-Erkennungstools gibt es auf dem Markt?

Eine Auswahl der wichtigsten KI-Erkennungstools ist unten in alphabetischer Reihenfolge aufgeführt. Wir haben auch öffentlich zugängliche Informationen über die Wirksamkeit der Erkennung, die Integration der Bildungsplattform, den Preis (in USD) und das Veröffentlichungs- und/oder Aktualisierungsdatum angegeben. Beachten Sie, dass die meisten der unten aufgeführten KI-Erkennungstools hauptsächlich nur gegen ChatGPT-3.5 wirksam sind.

AI-ErkennungstoolGibt es eine Integration in Bildungsplattformen?Preisgestaltung (USD)Datum der Veröffentlichung/Aktualisierung
KompilierungJa: Moodle, Brightspace, Canvas, Microsoft Teams, Blackboard, Open LMSKeine Informationen gefunden16Februar 2023
Inhalt in großem MaßstabJa: begrenzte Informationen$49/Monat17Keine Informationen
Inhaltsdetektor AIKeine InformationenKeine Informationen gefunden202318
CopyleaksJa: Moodle, Canvas, Blackboard, Brightspace, Schoology, Sakai$7.99-$13.99/month19Januar 2023
CrossplagKeine Informationen$7-$100/month20Januar 2023
GPT erkennenKeine Informationen$7-$29/Monat21Keine Informationen
DuplicheckerKeine Informationen$110-$2000/year222024
Los WinstonKeine Informationen$12-$32/month23Februar 2023
GPT-NullJa: Canvas, Coursify.me, K16-Lösungen, NewsGuard$10-$23/month24Januar 2023
OriginalitätJa: Moodle, Scribbr$14.95-$30/month25November 2022
Plagiatsdetektor (AI-Erkennung)Keine Informationen$110-$330/year26Keine Informationen
QuillbotJa: Keine öffentlich zugänglichen Angaben zu den Plattformen$0-$8.33/month27Keine Informationen
BäumchenUnklar$0-$12/Monat28Januar 2023
ScispaceWahrscheinlich, aber Mangel an Informationen$0-$8/Monat29Keine Informationen
TurnitinJa: Brightspace, Scribbr$3/Student/Jahr30April 2023
Nicht nachweisbare AIKeine Informationen$5-$14.99/month31Mai 2023
WordtuneWahrscheinlich, aber Mangel an Informationen$0-$9.99/month32Januar 2023
KI-Detektor des AutorsKeine Informationen$0-$18/Monat33Keine Informationen
ZeroGPTJa: Keine öffentlich zugänglichen Angaben zu den Plattformen$0-$18.99/month34Januar 2023

Wirksamkeit von KI-Erkennungsinstrumenten

Falsch-positive Meldungen

Im Zusammenhang mit KI-Erkennungstools treten falsch positive Ergebnisse auf, wenn ein KI-Erkennungstool eingereichte Inhalte fälschlicherweise als von KI generiert identifiziert. Einige Studien deuten darauf hin, dass KI-Erkennungstools eine hohe Falsch-Positiv-Rate haben, und nur wenige KI-Erkennungstools weisen eine signifikant niedrige Falsch-Positiv-Rate auf.35  In einem akademischen Umfeld kann dies bedeuten, dass studentische Arbeiten fälschlicherweise als von KI generiert gekennzeichnet werden, obwohl sie in Wirklichkeit von Menschen erstellt wurden. Es wurden auch Unterschiede festgestellt, je nachdem, welches KI-Modell verwendet wird, um den eingereichten Text für das zu prüfende KI-Erkennungstool zu generieren, und umgekehrt, wobei die Ergebnisse der einzelnen Studien variieren.36 Darüber hinaus werden Inhalte von Nicht-Muttersprachlern mit größerer Wahrscheinlichkeit fälschlicherweise als KI-generiert eingestuft, was für Bildungseinrichtungen mit Studenten unterschiedlicher Herkunft natürlich ein Problem darstellt.37

Falsche Negative

Im Zusammenhang mit KI-Erkennungstools kommt es zu falsch-negativen Ergebnissen, wenn ein KI-Erkennungstool eingereichte Inhalte nicht als von KI generiert identifiziert. Einige Tools haben eine geringe Sensitivität gezeigt und nur 15% der eingereichten Proben korrekt als KI-generiert identifiziert,38 während andere ein nahezu perfektes Ergebnis bei der Klassifizierung von von Menschen geschriebenen Inhalten aufweisen und nur 3% der von der KI generierten Proben falsch klassifizieren.39  Im Allgemeinen variiert die Genauigkeit der Ergebnisse stark, je nachdem, welches KI-Erkennungswerkzeug verwendet wird. Eine Studie zeigt, dass nur zwei der wichtigsten KI-Erkennungstools alle 126 Proben korrekt als KI- oder menschlich generiert klassifizierten.40 Andere Forscher behaupten, dass KI-Erkennungstools mehr falsch-negative Ergebnisse liefern, wenn sie eine komplexere Sprache analysieren.41

Andere Überlegungen

Im Allgemeinen variiert die Effektivität von KI-Erkennungstools je nachdem, welches Tool verwendet wird und mit welchem Modell. Eine Studie ergab, dass KI-Erkennungstools bei ChatGPT-3.5-Inhalten effektiver und bei ChatGPT-4-Inhalten weniger effektiv sind, mit Ausnahme von Copyleaks, Turnitin und Originality.ai, die eine Genauigkeit von mehr als 83% bei der Erkennung von ChatGPT-4-Inhalten aufweisen.42 Diese Studie kam zu dem Schluss, dass "der kostenlose oder kostenpflichtige Status eines Detektors kein guter Indikator für seine Genauigkeit ist",43 obwohl kontrastierende Ergebnisse (mit einem kleinen Stichprobenumfang) vorläufig darauf hindeuten, dass kostenpflichtige KI-Erkennungstools besser zu sein scheinen als kostenlose KI-Erkennungstools.44 Die Studien konzentrieren sich im Allgemeinen auf die Wirksamkeit von KI-Erkennungstools gegen ChatGPT und ignorieren andere LLMs. Dies könnte auf die größere Popularität der Modelle von OpenAI im Vergleich zu anderen wie Gemini, Mistral oder Command zurückzuführen sein.

Die Ethik des Einsatzes von KI-Detektionstools

Der Einsatz von KI-Chatbots im akademischen Bereich wirft erhebliche ethische Fragen auf, angefangen bei der Schädigung des Rufs sowohl der Studierenden als auch der Hochschuleinrichtungen. Wenn Studierende die Verwendung von KI-generierten Inhalten nicht offenlegen und sie als ihre eigenen ausgeben, kann dies ihrer weiteren Ausbildung und ihrer zukünftigen Karriere schaden. Ebenso können sich Hochschulen dem Vorwurf aussetzen, Plagiate zu ermöglichen, zu betrügen und die akademische Integrität nicht zu wahren.

Der Einsatz von KI-Erkennungstools ohne angemessene Sicherheitsvorkehrungen wirft jedoch ebenso große Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes und der Einwilligung auf, insbesondere im Hinblick auf die vertraglichen Vereinbarungen zwischen den Universitäten und dem Tool-Anbieter. Dazu gehören die Frage, was mit hochgeladenen Inhalten geschieht, wie sie gespeichert werden und die Zustimmung, wenn hochgeladene Inhalte in zukünftigen Trainingsdaten verwendet werden.

Wie im vorangegangenen Abschnitt erörtert, können KI-Erkennungstools außerdem von Menschen geschriebene Inhalte fälschlicherweise als KI identifizieren (falsch positive Ergebnisse) oder von KI generierten Text nicht erkennen (falsch negative Ergebnisse). Die Erkennungsgenauigkeit ist sehr unterschiedlich, wobei einige Tools ChatGPT-3.5 besser erkennen. Schließlich spielen sie ein Katz-und-Maus-Spiel mit Methoden, um die Erkennung zu umgehen - einschließlich Software, die speziell Inhalte erzeugt, die von Standard-KI-Erkennungstools nicht erkannt werden können.45 

KI-Erkennungstools tragen auch zu breiteren Debatten über Zugang, Gerechtigkeit und Umweltauswirkungen bei. Studierende können KI nutzen, um die Übersetzung und das Verständnis von Kursarbeiten zu unterstützen, vor allem wenn sie in einem englischsprachigen Land studieren und aus einem nicht englischsprachigen oder anderen Minderheiten angehörenden Umfeld stammen, das historisch gesehen weniger Chancen auf eine Universitätsausbildung hat. Zugangsprobleme ergeben sich auch aufgrund der kommerziellen Verfügbarkeit von LLMs; wohlhabendere Studierende können möglicherweise für anspruchsvollere Modelle bezahlen und/oder ihre Arbeit durch mehrere LLMs leiten, was bedeutet, dass die Chancen auf Entdeckung erheblich sinken.46

Hinweise und Referenzen

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  1.  Elkhatat, Ahmed M., Khaled Elsaid, und Saeed Almeer. "Evaluating the Efficacy of AI Content Detection Tools in Differentiation between Human and AI-Generated Text. Internationale Zeitschrift für pädagogische Integrität 19, Nr. 1 (1. September 2023): 17. https://doi.org/10.1007/s40979-023-00140-5.
  1.  *Obwohl sich dieser Bericht nur auf akademische Anwendungen konzentriert, erkennen wir an, dass es Anwendungsfälle und potenzielle Vorteile für KI-Erkennungstools außerhalb der akademischen Welt gibt, z. B. in der Verlagsbranche, im Journalismus oder in der Personalabteilung.
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    2.  Weber-Wulff, Debora, Alla Anohina-Naumeca, Sonja Bjelobaba, Tomáš Foltýnek, Jean Guerrero-Dib, Olumide Popoola, Petr Šigut, und Lorna Waddington. "Testing of Detection Tools for AI-Generated Text". Internationale Zeitschrift für pädagogische Integrität 19, Nr. 1 (25. Dezember 2023): 26. https://doi.org/10.1007/s40979-023-00146-z.
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    2. Coley, Michael. "Anleitung zur KI-Erkennung und warum wir den KI-Detektor von Turnitin deaktivieren". Vanderbilt University, August 16, 2023. https://www.vanderbilt.edu/brightspace/2023/08/16/guidance-on-ai-detection-and-why-were-disabling-turnitins-ai-detector/.
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  1.  *Copyleaks, Turnitin, Originality.ai, Scribbr, Grammica, GPTZero, Crossplag, OpenAI, IvyPanda, GPT Radar, Content at Scale, Writer und Content Detector sind in der Lage, von Menschen erstellte Inhalte zu klassifizieren, während ZeroGPT, SEO.ai in dieser Hinsicht ineffizient sind. Mehrere Quellen:
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  1.  Ebd.
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Über das Google.org-Programm für Cybersicherheitsseminare

Das Google.org-Programm für Cybersicherheitsseminare unterstützt Cybersicherheitsseminare an ausgewählten Universitäten und anderen förderfähigen Hochschuleinrichtungen in Europa, dem Nahen Osten und Afrika, um Studenten dabei zu helfen, mehr über Cybersicherheit zu erfahren und Wege in diesem Bereich zu erkunden. Das Programm unterstützt aktiv die Ausweitung der Cybersicherheitsausbildung an Universitäten, um die vielfältigen Arbeitskräfte aufzubauen, die benötigt werden, um den am stärksten gefährdeten Organisationen zu helfen, potenzielle Cyberangriffe zu verhindern. Es befasst sich auch mit den neuen Risiken der künstlichen Intelligenz (KI), indem es den Studierenden ein Verständnis für die auf KI basierenden Veränderungen in der Cyber-Bedrohungslandschaft vermittelt und ihnen hilft, KI effektiv in praktische Cybersicherheitsmaßnahmen zu integrieren.

Von den teilnehmenden Hochschulen wird erwartet, dass sie sich aktiv für Gleichheit, Vielfalt und Integration in ihren Programmen einsetzen. Sie sollten die starke Beteiligung von Personen mit unterschiedlichem Hintergrund fördern und ein integratives Umfeld für die Ausbildung schaffen, um so die Lernerfahrung insgesamt zu bereichern und die Cybersicherheitsgemeinschaft zu stärken.

Autoren

Pierre Lebrun

Universitätskolleg Leiden

YuYing Mak

Projektleiter

James Shires

Ko-Direktor, Gemeinschaftlicher Treuhänder

Max Smeets

Ko-Direktor, Gemeinschaftlicher Treuhänder

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