Les chercheurs développent le tuteur neuf de robot pour des stagiaires

Les parents veulent le meilleur pour l'éducation de leurs enfants et se plaignent souvent au sujet de grandes tailles de type et du manque d'une attention individuelle.

Goren Gordon, un chercheur d'artificial intelligence de l'université de Tel Aviv qui dirige le laboratoire de curiosité là, n'est pas différent.

Lui et son épouse passent autant heure qu'ils peuvent avec leurs enfants, mais il restent des périodes où leurs chevreaux sont seuls ou non guidés. À ces heures, ils voudraient que leurs enfants aient un accouplement à apprendre et le jeu avec, Gordon indique.

C'est le cas, même si cet accouplement est un robot.

Fonctionnant dans le groupe personnel de robots au MIT, abouti par Cynthia Breazeal, Gordon faisait partie d'une équipe qui a développé un robot socialement d'aide Tega appelé qui est conçu pour servir d'étudiant univoque de pairs dedans ou à l'extérieur de la classe.

Les robots socialement d'aide pour l'éducation ne sont pas neufs, mais ce qui effectue Tega seul est le fait qu'il peut interpréter la réaction émotive du stagiaire que cela fonctionne avec et, basé sur ces caractères indicateurs, produit une stratégie de motivation personnalisée.

Vérifiant l'installation dans une classe préscolaire, les chercheurs ont prouvé que le système peut apprendre et s'améliorer en réponse aux seules caractéristiques des stagiaires que cela a fonctionnés avec. Il prouvé pour être plus efficace à l'attitude positive des stagiaires croissants envers le robot et l'activité qu'un assistant non personnalisé de robot.

L'équipe rapportée ses résultats à la 30ème association pour l'avancement de la conférence de l'artificial intelligence (AAAI) à Phoenix, Arizona, en février.

Tega est le plus tardif dans une ligne des robots basés sur Smartphone et socialement d'aide développés à MIT Media Lab. Le travail est supporté par un de cinq ans, les expéditions $10 millions en calculant la récompense du National Science Foundation (NSF), qui supportent le long terme, recherche multi-institutionnelle dans les endroits avec le potentiel pour le choc disruptif.

Le pilote de classe

Les chercheurs ont piloté le système avec 38 stagiaires âgés trois à cinq dans une école de Boston-endroit l'année dernière. Chaque stagiaire a travaillé individuellement avec Tega pendant 15 mn selon la séance au cours de huit semaines.

Un robot à fourrure et brillamment coloré, Tega a été développé particulièrement pour activer des interactions à long terme avec des enfants. Il utilise un dispositif androïde pour traiter le mouvement, la perception et penser et peut répondre convenablement aux comportements des enfants.

À la différence des itérations précédentes, Tega est équipé d'un deuxième téléphone androïde contenant le logiciel personnalisé développé par Affectiva Inc. -- un sous-produit NSF-supporté de Rosalind Picard de MIT -- cela peut interpréter la teneur émotive des expressions du visage, une méthode connue sous le nom de « calculer affectif. »

Les stagiaires dans l'essai ont appris le vocabulaire espagnol à partir d'un ordinateur de tablette chargé avec un jeu apprenant fait sur commande. Tega a servi pas en tant que professeur mais d'étudiant de pairs, stagiaires d'une manière encourageante, fournissant des signes si nécessaire et les partageant même dans le désagrément ou l'ennui des stagiaires si approprié.

Le système a commencé en reflétant la réaction émotive des stagiaires - obtenant excité quand ils ont été excités, et distrait quand les stagiaires ont détruit l'orientation - que la théorie éducative propose est une approche couronnée de succès. Cependant, il est allé plus loin et a suivi le choc de chacun de ces caractères indicateurs sur le stagiaire.

Au fil du temps, il a appris comment les caractères indicateurs ont influencé l'engagement d'un stagiaire, bonheur et réussite de apprendre. En tant que séances prolongées, il a cessé de refléter simplement l'humeur de l'enfant et a commencé à personnaliser ses réactions d'une manière dont optimiserait l'expérience et l'accomplissement de chaque stagiaire.

« Nous avons commencé par une approche très de haute qualité, et ce qui est étonnant est que nous pouvions prouver que nous pourrions faire encore meilleur, » Gordon indique.

Au cours des huit semaines, la personnalisation prolongée pour augmenter. Avec un groupe témoin qui a reçu seulement la réaction reflétante, stagiaires avec la réaction personnalisée davantage ont été engagés par l'activité, les chercheurs trouvés.

En plus des chocs à long terme de rail de la personnalisation, ils ont également étudié les modifications immédiates qu'une réaction de Tega a obtenues du stagiaire. De ces derniers avant et après des réactions, ils ont appris que quelques réactions, comme un bâillement ou une face triste, ont eu l'effet d'abaisser l'engagement ou le bonheur du stagiaire -- quelque chose qu'ils avaient soupçonnée mais cela n'avait été jamais étudié.

« Nous savons qu'apprendre des pairs est une voie importante que les enfants apprennent non seulement des qualifications et la connaissance, mais également des assiettes et des approches à apprendre tel que la curiosité et la résilience à contester, » dit Breazeal, professeur agrégé des arts de medias et directeur du groupe personnel de robots au laboratoire de medias de MIT. « Ce qui est si fascinant est que les enfants semblent agir l'un sur l'autre avec Tega en tant qu'accouplement pair pair d'une voie qui fournissent des possibilités neuves de développer les techniques d'apprentissage de la deuxième génération qui abordent non seulement les aspects cognitifs d'apprendre, comme apprendre le vocabulaire, mais les aspects sociaux et affectifs d'apprendre aussi bien. »

L'expérience a servi de validation de principe pour l'idée des robots d'aide éducatifs personnalisés et également pour la faisabilité d'utiliser de tels robots dans une classe réelle. Le système, qui est presque entièrement sans fil et facile à installer et utiliser derrière un diviseur dans une classe active, a entraîné la perturbation très petite et a été complètement embrassé par les participants de stagiaire et par des professeurs.

« Il était étonnant pour voir, » des états de Gordon. « Après un certain temps les stagiaires ont commencé à l'étreindre, le touchant, effectuant l'expression qu'il était effectuant et jouant indépendamment avec presque aucune intervention ou encouragement. »

Cependant la durée de l'expérience était complète, l'étude a montré le procédé de personnalisation prolongé au progrès même par les huit semaines, proposant que plus de temps soit nécessaire pour obtenir à un type optimal d'interaction.

Les chercheurs planification pour s'améliorer au moment et pour vérifier le système dans un grand choix de réglages, incluant avec des stagiaires avec les difficultés scolaires, pour par qui l'interaction et l'aide univoques est particulièrement critique et difficile de venir.

« Un enfant qui est plus curieux peut persévérer par la frustration, peut apprendre avec d'autres et sera un étudiant perpétuel plus couronné de succès, » Breazeal dit. « Le développement des techniques d'apprentissage de la deuxième génération qui peuvent supporter les aspects cognitifs, sociaux et émotifs d'apprendre d'une voie fortement personnalisée est excitant. »

Source:

National Science Foundation