Evaluering af robotter som lærere eller partnere i sprogindlæringsøvelser

Forskere ved Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Sverige har udført en undersøgelse, der undersøger virkningerne af at bruge fysiske robotter til at hjælpe mennesker under ordforrådsøvelser. Taleafdelingen, Musik og Hørelse på KTH har specialiseret sig i tværfaglig forskning om en bred vifte af emner, bl. herunder robotteknologi og computerstøttet sprogindlæring.

Fysiske robotter kan have en bred vifte af applikationer, inden for områder som sundhedsvæsenet, transport, fremstilling, kundeservice og endda uddannelse. For nylig, forskere ved Yale University har undersøgt, om det at bruge robotter som vejledere i stedet for karakterer på skærmen eller kropsløse stemmer kunne forbedre elevernes forståelse af pensum.

"Vi var opmærksomme på arbejdet udført af Brian Scassellati og hans kolleger på Yale, hvor de fik forsøgspersoner til at udføre den samme kognitive opgave under tre forskellige forhold, og vi var nysgerrige om det var muligt at få de samme effekter inden for ordforrådsindlæring, "Preben Wik, en af ​​de forskere, der udførte den nylige undersøgelse, fortalte TechXplore. "Vi foreslog opsætningen som et specialeprojekt for en masterstuderende Andreas Wedenborn, som senere implementerede eksperimentet."

Det primære formål med undersøgelsen udført af Wik, Wedenborn og deres kolleger skulle undersøge effekten af ​​legemliggørelse, eller forskelle i legemliggørelsen af ​​læreren (dvs. fysisk robot vs. kropsløs stemme), på en ordforrådsgenkaldelsestest udført af en gruppe elever. Forskerne bad 15 menneskelige studerende om at lære et antal ord på russisk ved hjælp af en virtuel partner, som enten var en kropsløs stemme, en animeret avatar på en computerskærm eller et fysisk robothoved med en 3-D animeret ansigtsmaske.

De studerende, der deltog i undersøgelsen, havde ingen forhåndskendskab til det russiske sprog. Hver elev deltog i en simpel interaktiv sprogindlæringsøvelse, hvor de blev undervist i ni russiske ord i sæt af tre. For hvert sæt af tre ord, de havde en anden virtuel lærer eller træningspartner.

Når læringsøvelsen var afsluttet, Deltagerne blev bedt om at huske de ord, de tidligere havde lært. Deres svar blev registreret og analyseret for at afgøre, om de klarede sig bedre på ord lært med en bestemt træningspartner (dvs. den kropsløse stemme, animeret avatar eller fysisk robot).

Forskerne fandt ud af, at deltagerne huskede ord, de lærte med robotten, væsentligt bedre end dem, de lærte med en avatar og en stemmeløs stemme. Ud over, genkaldelse var bedre for ord lært med avataren end for dem lært, når kun assisteret af en kropsløs stemme.

"Vores papir rapporterer resultaterne af en lille undersøgelse, så det er for tidligt at drage nogen stærke konklusioner af det, " sagde Wik. "Jeg tror, imidlertid, at vores resultater er meget interessante og spændende. Der er faktisk betydelige forskelle mellem genkaldelse af ordforråd under de tre forhold. Man ser ud til at lære bedre af en robot end af en avatar på en skærm. Genkaldelse af ordforråd er, selvfølgelig, kun ét aspekt af sprogindlæring, men lignende undersøgelser er blevet udført på andre områder."

Resultaterne indsamlet af Wik og hans kolleger fremhæver de potentielle fordele ved at bruge robotter som partnere under sprogindlæringsøvelser. Imidlertid, da deres undersøgelse kun involverede et lille antal deltagere, det kan være nødvendigt at replikere i større skala for at give mere pålidelige resultater.

I øvrigt, den observerede bedre genkaldelse af ord øvet med en robot kunne være en ren nyhedseffekt, der forsvinder med tiden. Det kan også være forbundet med den tid, deltagerne brugte på læringsopgaven, da de endte med at bruge mere tid med robotten end med andre virtuelle partnere.

"Man kan også spekulere i, at "legemliggørelse" måske er vigtigere i læring, end vi tidligere har forstået, " sagde Wik. "Måske er en del af vores hjerne, der bruges i læring, aktiveret af fysisk legemliggørelse? Måske er vi biologisk eller kulturelt forankret til at lære sprog gennem fysisk social interaktion, efter årtusinder med at interagere på den måde."

På trods af den interessante karakter af resultaterne indsamlet af Wik og hans kolleger, yderligere forskning er nødvendig for bedre at forstå omfanget af deres betydning. Fremtidige undersøgelser kan også sammenligne virtuelle læringspartnere med menneskelige, at vurdere, om menneskelig interaktion ansigt til ansigt kan fremme læring.

"Jeg ville elske at se undersøgelsen udvidet, både over tid og på tværs af fag, men også med en betingelse ved at bruge en menneskelig lærer, " sagde Wik. "Hvis den fysiske tilstedeværelse af en lærer vil øge læringspræstationen, så bør vi tænke grundigt over den nuværende trend med at give hvert barn en computer, hvis det sker på bekostning af tid med en lærer."

Forskerne planlægger nu at fortsætte deres forskning i robotteknologi og computerstøttet læring. En af avisens forfattere, Olov Engwall, arbejder i øjeblikket på et projekt kaldet Collaborative Robot-Assisted Language Learning (CORALL). Wik og en anden forsker involveret i undersøgelsen har også været med til at stifte et firma kaldet Furhat Robotics, specialiseret i social robotik R&D.

"Social robotteknologi er et bredere forskningsområde, hvor fremskridt, der gøres, vil være gavnlige for mange vertikaler, herunder sprogindlæring, " Wik explained. "Improved and more natural social interaction using more non-verbal cues and improved turn-taking will also benefit the applications built on top of the more general abilities. Ed-tech is likely to become an area where social robotics will be active."

© 2019 Science X Network