science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Robots kunnen leren hoe ze leraren kunnen ondersteunen tijdens klassikale sessies

Een kind communiceert met de robotleraar terwijl een leraar begeleiding geeft. Uit onderzoek bleek dat de robot de kinderen vervolgens autonoom kon ondersteunen bij dezelfde activiteit. Krediet:Universiteit van Plymouth

Robots hebben slechts drie uur nodig om met succes technieken te leren die kunnen worden gebruikt om leraren in een klaslokaal te ondersteunen, volgens nieuw onderzoek.

De studie, gepubliceerd in Wetenschap Robotica , zag een robot die werd geprogrammeerd om progressief autonoom gedrag te leren van menselijke demonstraties en begeleiding.

Een menselijke leraar bestuurde de robot, leren hoe ze jonge leerlingen kunnen helpen bij een educatieve activiteit, en het was vervolgens in staat om de kinderen autonoom bij dezelfde activiteit te ondersteunen. Het advies dat vervolgens werd gegeven, bleek consistent te zijn met dat van de leraar.

Onderzoekers zeggen dat de techniek een aantal voordelen kan hebben voor leraren, als ze geconfronteerd worden met toenemende eisen van hun tijd, en kan positief zijn voor leerlingen, met eerder onderzoek dat aantoonde dat het gebruik van robots naast leraren in de klas voordelen kan hebben voor hun onderwijs.

Ze geloven ook dat het een aanzienlijk potentieel biedt voor een aantal andere gevoelige toepassingen van sociale robots, zoals in eHealth en ondersteunende robotica.

De studie werd gecoördineerd door onderzoekers van de Universiteit van Plymouth, die een lange geschiedenis heeft in het ontwikkelen van sociale robots voor een reeks onderwijs- en gezondheidsinstellingen, werken met collega's van de University of Lincoln en de University of the West of England.

Schema van de toepassing van SPARC op mens-robot interactie. Een menselijke leraar houdt toezicht op een robot die leert omgaan met een ander mens. Krediet:Senft et al., Wetenschap. Robot . 4, eaat1186 (2019)

Door middel van een reeks beoordelingen, ze analyseerden een systeem genaamd SPARC (Supervised Progressively Autonomous Robot Competencies) en toonden aan dat in iets meer dan drie uur, de robot kan met succes door de leraar worden aangeleerd om een ​​educatieve activiteit te ondersteunen.

Hoewel de autonome robot handelingen met een andere frequentie gebruikte dan de leraar, het maakte alleen gebruik van reeds gedemonstreerde acties, leerde de unieke dynamiek van elk type actie, en zijn gedrag had een positieve invloed op de kinderen. Inderdaad, de robot was ook in staat om met succes te leren hoe hij de kinderen kon ondersteunen met sociale acties, zoals lof en aanmoedigingen.

De onderzoekers zeggen dat dit vooral nuttig kan zijn in toekomstige interacties tussen mens en robot, omdat het wetenschappers in staat zou stellen de standaardbenadering voor het ontwerpen van robotcontrollers te omzeilen. waarbij domeinexperts een gedrag beschrijven dat door ingenieurs moet worden geïmplementeerd. In plaats daarvan stelt deze benadering eindgebruikers in staat om een ​​robot direct te onderwijzen.

Dr. Emmanuel Senft, die de studie leidde als onderdeel van zijn Ph.D. Onderzoek, zei:"Het creëren van autonoom sociaal robotgedrag is een kernuitdaging in sociale robotica, zowel technisch als ethisch. Mijn droom is dat iedereen moet kunnen profiteren van robots, niet alleen ingenieurs, en ik denk dat het de juiste keuze is om mensen robots te laten leren communiceren. Ik hoop dat de methode die we hier hebben voorgesteld in dat opzicht kan werken en kan worden toegepast op een groot aantal situaties, voor sociale en niet-sociale robots."

Professor Tony Belpaeme, van de Universiteit van Plymouth en de Universiteit Gent, werkt al zo'n twee decennia op het gebied van sociale robotica en was ook betrokken bij het onderzoek. Hij voegde eraan toe:"De positieve kanten van het gebruik van robots om te helpen in een klaslokaal zijn er voor iedereen om te zien. Maar hoe ze aan het werk te zetten, zodat ze consistente ondersteuning bieden aan leerlingen, op een manier die leraren kunnen vertrouwen, is een echte uitdaging. Dit onderzoek is daar zeker een positieve stap in. Echter, een onverwacht ding dat het wel liet zien, is dat we misschien meer acceptatie en vertrouwen onder leraren zelf moeten opbouwen, omdat ze zeiden dat het niet leidde tot een vermindering van hun werkdruk."