Sagen Sie Monica Roboter Ma'am guten Morgen, Kinder!

Ein Roboter, der den emotionalen Zustand von Grundschulkindern spüren kann

Ein Roboter, der spüren kann, wenn sich Schüler im Klassenzimmer langweilen (Quelle: Reuters, Representational)

Seien Sie nicht überrascht, wenn Ihre Kinder morgen von Robotern in ihren Grundschulklassen unterrichtet werden, da spanische Forscher kurz davor sind, Roboter-Tutoren zu entwickeln, die den emotionalen Zustand von Kindern erkennen können, während sie mit Lernsoftware interagieren, was letztendlich ihre Lernerfahrung verbessern wird.

Luis Imbernon Cuadrado und Mitarbeiter am Institut für Künstliche Intelligenz der Technischen Universität Madrid in Spanien entwickelten eine integrierte Computerarchitektur (ARTIE), die ihnen beim Aufbau einer Roboter-Tutor-Plattform namens MONICA half, die die Lernsoftware Scratch in einen handelsüblichen Roboter integriert .

Das Hauptziel unserer Arbeit war es, ein System zu entwickeln, das den emotionalen Zustand von Grundschulkindern bei der Interaktion mit Lernsoftware erkennen und pädagogische Interventionen mit einem Roboter-Tutor durchführen kann, die letztendlich die Lernerfahrung verbessern können, sagte Cuadrado.

Die Forscher identifizierten auch drei kognitive Zustände – konzentriert, abgelenkt und inaktiv –, von denen bekannt ist, dass sie den Lernverlauf von Kindern beeinflussen.

Tastatureingaben und Mausaktionen von Kindern, die Lernsoftware verwenden, wurden verwendet, um vorherzusagen, welche dieser kognitiven Zustände das Kind erlebt, und anschließend mit einem Algorithmus verknüpft, der die richtige Form der pädagogischen Intervention wählt.

Dies können Worte und Gesten der Ermutigung oder Versuche sein, das Interesse und die Motivation für ein bestimmtes Lernziel zu wecken, die alle von einem Roboter-Tutor geliefert werden können, so die Forscher.

Unser erster Prototyp wurde entwickelt, um zu demonstrieren, dass die Architektur bei der Erkennung vereinfachter emotionaler Zustände funktioniert, sagte Cuadrado und fügte hinzu, der nächste Schritt wird darin bestehen, Methoden zur Erkennung eines komplexeren Spektrums von Emotionen mit Kameras und Mikrofonen zu implementieren und die längerfristige Wirkung von Robotern zu testen Tutoren über die Lernkurven von Kindern.

MONICA wurde an zwei Freiwilligen der Grundschule getestet, von denen bekannt ist, dass sie unterschiedliche kognitive Lernzustände haben.

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Während die Kinder es genossen, von einem Roboter beim Lernen geleitet zu werden und es der alleinigen Arbeit vorzogen, hatten beide das Gefühl, mit ihrem normalen Lehrer mehr gelernt zu haben, obwohl sie sich in Gegenwart eines Roboterlehrers entspannter fühlten.

Es scheint jedoch, dass Roboter-Tutoren noch nicht bereit sind, Schullehrer zu ersetzen, sagten die Forscher.

Wir sind der Ansicht, dass Roboter-Tutoren im Grundschulunterricht eine wirksame Unterstützungsrolle spielen könnten, um Kindern zu helfen, ihre spezifischen Lernziele zu erreichen, schloss Cuadrado in dem in der Zeitschrift Frontiers in Computational Neuroscience veröffentlichten Artikel.