I ricercatori sviluppano il nuovo istitutore del robot per gli studenti

I genitori vogliono il meglio per la formazione dei loro bambini e spesso protestano circa le grandi dimensioni della classe e la mancanza di attenzione determinata.

Goren Gordon, un ricercatore di intelligenza artificiale dall'università di Tel Aviv che dirige il laboratorio di curiosità là, è non differente.

Lui e la sua moglie passano tan tempo come possono con i loro bambini, ma ci sono ancora periodi in cui i loro capretti sono soli o non supervisionati. A quei tempi, vorrebbero i loro bambini avere un tambuccio da imparare e gioco con, Gordon dice.

Quello è il caso, anche se quel tambuccio è un robot.

Lavorando nel gruppo personale dei robot al MIT, piombo da Cynthia Breazeal, Gordon fa parte di un gruppo che ha sviluppato un robot socialmente assistive chiamato Tega che è destinato per servire da principiante tra due persone del pari dentro o fuori dell'aula.

I robot socialmente assistive per formazione non sono nuovi, ma che cosa fa Tega unico è il fatto che può interpretare la risposta emozionale dello studente che sta funzionando con e, in base a quelle indicazioni, crea una strategia motivazionale personale.

Verificando l'impostazione in un'aula prescolare, i ricercatori hanno indicato che il sistema può imparare e migliorarsi in risposta alle caratteristiche uniche degli studenti che ha funzionato con. È risultato essere più efficace all'atteggiamento positivo degli studenti aumentanti verso il robot e l'attività che un assistente non personale del robot.

Il gruppo ha riferito i sui risultati alla trentesima associazione per l'avanzamento della conferenza di intelligenza artificiale (AAAI) a Phoenix, Arizona, a febbraio.

Tega è il più recente in una riga di robot basati a Smartphone e socialmente assistive sviluppati in MIT Media Lab. Il lavoro è supportato da un quinquennale, le spedizioni $10 milioni nel premio di calcolo dal National Science Foundation (NSF), che supportano il lungo termine, la ricerca multi-istituzionale nelle aree con il potenziale per impatto perturbatore.

Il pilota dell'aula

I ricercatori hanno pilotato il sistema con 38 studenti invecchiati l'anno scorso tre - cinque in un banco di Boston-area. Ogni studente ha lavorato determinato con Tega per 15 minuti per sessione nel corso di otto settimane.

Un robot simile a pelliccia e brillantemente colorato, Tega è stato sviluppato specificamente per permettere alle interazioni a lungo termine con i bambini. Utilizza un'unità di androide per elaborare il movimento, la percezione ed il pensiero e può rispondere giustamente ai comportamenti dei bambini.

A differenza delle ripetizioni precedenti, Tega è fornito di secondo telefono di androide che contiene il software personalizzato sviluppato da Affectiva Inc. -- un prodotto derivato NSF-di supporto di Rosalind Picard del MIT -- quello può interpretare il contenuto emozionale delle espressioni facciali, un metodo conosciuto come “la computazione affettiva.„

Gli studenti nella prova hanno imparato il vocabolario spagnolo da un computer della compressa caricato con un gioco d'apprendimento su ordine. Tega ha servito non come insegnante ma da principiante del pari, studenti incoraggianti, fornenti i suggerimenti se necessario e perfino dividenti nel disturbo o nella noia degli studenti una volta appropriato.

Il sistema ha cominciato rispecchiando la risposta emozionale degli studenti - ottenendo eccitato quando erano emozionanti e distratto quando gli studenti hanno perso il fuoco - quale teoria educativa suggerisce è un riuscito approccio. Tuttavia, è andato più avanti ed ha tenuto la carreggiata l'impatto di ciascuna di queste indicazioni sullo studente.

Col passare del tempo, ha imparato come le indicazioni hanno influenzato l'impegno di uno studente, felicità e successi dell'apprendimento. Mentre le sessioni continuate, sono cessato di rispecchiare semplicemente l'umore del bambino ed hanno cominciato a personalizzare le sue risposte in un modo che avrebbe ottimizzato l'esperienza ed il risultato di ogni studente.

“Abbiamo cominciato con un approccio di altissima qualità e che cosa è stupefacente è che potevamo indicare che potremmo fare ancora migliore,„ Gordon dice.

Durante le otto settimane, la personalizzazione ha continuato ad aumentare. Rispetto ad un gruppo di controllo che ha ricevuto soltanto la reazione rispecchiantesi, gli studenti con la risposta personale di più sono stati impegnati dall'attività, i ricercatori trovati.

Oltre agli impatti a lungo termine tenenti la carreggiata della personalizzazione, egualmente hanno studiato i cambiamenti immediati che una risposta da Tega ha suscitato dallo studente. Da questi prima e dopo le risposte, hanno imparato che alcune reazioni, come uno sbadiglio o una fronte di taglio triste, hanno avute l'effetto di abbassamento l'impegno o della felicità dello studente -- qualcosa che abbiano sospettato ma quello non era stato studiato mai.

“Sappiamo che imparare dai pari è un modo importante che i bambini imparano non solo le abilità e la conoscenza, ma anche atteggiamenti e approcci all'apprendimento quali la curiosità e l'elasticità sfidare,„ dice Breazeal, professore associato delle arti di media e Direttore del gruppo personale dei robot al laboratorio di media del MIT. “Che cosa è così affascinante è che i bambini sembrano interagire con Tega come tambuccio del tipo di pari in un modo che danno le nuove possibilità sviluppare le tecnologie della conoscenza di prossima generazione che non solo esaminano gli aspetti conoscitivi dell'apprendimento, come l'apprendimento del vocabolario, ma gli aspetti sociali ed affettivi dell'apprendimento pure.„

L'esperimento ha servito da proof of concept per l'idea dei robot assistive educativi personali ed anche per la possibilità di utilizzare tali robot in un'aula reale. Il sistema, che è quasi interamente wireless e facile da installare e funzionare dietro un divisore in un'aula attiva, ha causato la rottura pochissima e completamente è stato abbracciato dai partecipanti dello studente e dagli insegnanti.

“Era stupefacente vedere,„ rapporti di Gordon. “Dopo un po'gli studenti hanno cominciato abbracciarlo, toccandolo, facendo l'espressione che era facente e giocante indipendente con quasi nessun intervento o incoraggiamento.„

Comunque la durata dell'esperimento era completa, lo studio ha mostrato il trattamento di personalizzazione continuato per progredire anche con le otto settimane, suggerenti che più tempo fosse necessario arrivare ad uno stile ottimale di interazione.

I ricercatori pianificazione migliorare su e verificare il sistema in varie impostazioni, includenti con gli studenti con le difficoltà di apprendimento, per da cui l'interazione tra due persone e l'assistenza è particolarmente critiche e dure da venire.

“Un bambino che è più curioso può perseverare con la frustrazione, può imparare con altre e sarà un principiante per tutta la vita più riuscito,„ Breazeal dice. “Lo sviluppo delle tecnologie della conoscenza di prossima generazione che possono supportare gli aspetti conoscitivi, sociali ed emotivi dell'apprendimento in un modo altamente personale è eccitante.„

Source:

National Science Foundation