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孩子们与机器人阅读伙伴联系

发布时间:2019-01-25 11:58:16 来源:

孩子们和朋友一起学习更好。如果他们与同伴一起挖掘一个主题,他们会更加热情并且更加了解。但如果那个伴侣是假的呢?

威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员已经建立了一个名为Minnie的机器人,作为中学生的阅读伙伴,而Minnie的新朋友对书籍更加兴奋,并且在两周的阅读中更多地依附于机器人。

“经过一次互动,孩子们总体上告诉我们,当然,让别人阅读是很好的,”研究教育心理学的威斯康星大学麦迪逊分校研究生约瑟夫迈克尔斯说。“但到两周结束时,他们正在谈论机器人是如何滑稽,愚蠢和害怕,以及他们如何回家期待再次看到它。”

Michaelis和计算机科学教授Bilge Mutlu周三(8月22日)在“ 科学机器人 ”杂志上发表了他们与Minnie的合作。

研究表明,社会学习 - 与同伴配对以完成数学问题或阅读教科书中的章节 - 是帮助学生培养技能和兴趣的有效方式,Michaelis表示。它通过分配认知工作量和通过对话加强理解来提高学生的理解能力。

“我最感兴趣的是,我们知道社会学习可以增强兴趣和动力,”米歇尔斯说,他在回到研究生院之前教过高中科学。“很多不喜欢阅读的孩子,特别指出这是一项孤立的活动,而人们只是接受这种孤立。但在这种情况下,这可能会让人失去学习和理解。”

Michaelis和Mutlu相信伴侣机器人将很快成为家中的固定装置,他们想知道这些机器人是否可以作为孩子们的社交学习伙伴。

他们设计了一个为期两周的阅读计划,包括25本代表一系列阅读技巧和故事复杂性的书籍,并将Minnie编程为感兴趣的听众。研究中的孩子们大声朗读给机器人,机器人可以跟踪他们在书中的进展并对故事作出反应 - 每隔几页左右,特别是在情节的重要时刻 - 用数百个预编程的评论中的一个。

“我的目​​标是尽量让它尽可能地真实对话。如果你正在给我读书,我很惊讶,我会说出类似的话,”哇,我没有看到它的到来!“Michaelis说道。 “当书中出现一个可怕的部分时,机器人说,'哦,哇,我真的很害怕。' 如果它有一个真正的个性,它就会发生反应。“

在一个相对没有特色的白色地球头上,简单的超大黑眼睛,米妮可以做出反应,哄骗和总结,并且看起来很周到。它甚至从最初的介绍性阅读开始,通过推荐(通过算法)从其标题库中获得一本好书,其中包括熟悉的哈利波特和鸡皮疙瘩系列以及类似“时间中的皱纹”的流派经典。

“这场比赛至关重要。如果你想与某人建立社交关系,他们会说,'你会喜欢这本书,'他们完全错了?这会破坏这种可信度,”米歇尔斯说。“大多数孩子说机器人做得很好,向他们推荐书籍。”

从那里开始建立联系。告诉研究人员机器人的个性或情感的数量比读者与米妮一起花了两周时间增加了四倍多。报告他们有动力阅读的数字也飙升 - 并且在纸质版本的阅读计划之后超过了一个控制组。和米妮一起读书的孩子说,他们觉得他们理解并记得更多关于共享书籍的信息。

研究人机交互的Mutlu说,机器人中的人格幻觉是如此脆弱,它经常在几分钟内就会崩溃。

“我们现在越来越习惯与现在与我们交谈的事情进行交互,Siri和Alexa以及其他人。当他们表现出某种行为揭示他们的技术缺陷或局限时,你会立即意识到你没有实际的谈话,“穆特鲁说。“我们研究中最大的震惊是,两周后,孩子们仍然与这个角色有关 - 而不是说,'这是愚蠢的。我不再和你的机器人说话了。'”

他将这一成功归功于开发Minnie演讲曲目时所采取的谨慎态度,以及机器人在研究中的年龄组中所享有的最佳点 - 这一群体可能在情感上足够复杂,可以建立联系,但不会保持警惕或讽刺。挑战极限。

“儿童与机器人的能力相匹配,反之亦然,”穆特鲁说。“这个机器人支持一个引人入胜的阅读活动,但它不是一个社交伙伴,你可以与它进行公开对话。如果你有一个更强大的机器人,那张图片可能会改变。”

并非其他家庭成员被排除在外。米妮的寄宿家庭得到了舒适的访问,机器人和人类趴在地板上或用枕头支撑在床上。

“我有家人给我发了自己给机器人打扮的照片。我会把盒子拿回来,里面会有各种各样的书,只是从孩子的书架上,只是扔在那里。各种各样的随机纸,标记,蜡笔,“米歇尔斯说。“你的实验不能像那样生活 - 在实验室里获得真实性。”

米歇尔斯和穆特鲁的工作得到了美国国家科学基金会的支持,他们看到米妮在各种学术任务中帮助刺激其他不情愿的学生,并且已经开始测试一个与科学研究相关的机器人版本。他们希望尝试相互作用的时间甚至超过两周 - 这是机器人互动的永恒,但是在孩子的成长过程中眨眼间。

他们希望社交学习功能可以成为整个家庭共享的伴侣机器人的一部分,但承认未来充满了设计关注如何为不同年龄的用户设计引人入胜的个性,保护家庭成员的隐私并保持困难 - 赢得了孩子的信任,也会看到机器人与父母私下互动。

“这个想法还处于起步阶段。但现在我们知道,如果你真的,仔细设计它,它实际上可以维持互动,并提高孩子的阅读情感体验,”穆特鲁说。“这是一项巨大的成就。”

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