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Soziale Robotik: Wie Wissenschaftler Robotern das Unterrichten beibringen

Die Tests wurden unter Aufsicht eines Psychologen durchgeführt.

Während einige Experten Roboter sagen und AI könnte das Ende der Zeiten signalisieren Viele glauben auch, dass sie dazu beitragen können, entscheidende Lücken in der Belegschaft zu schließen und Menschen in sozialer und mechanischer Hinsicht zu helfen.

Eine kürzlich getestete Gruppe von Forschern Überwachte progressiv autonome Roboterkompetenzen SPARC, eine Robotersteuerungsmethode, im Klassenzimmer.

Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in Wissenschaftsrobotik Zeigen Sie, dass mit Hilfe des maschinellen Lernens Roboter unterrichtet werden können, um jungen Schülern beim Lernen zu helfen.

VERBINDUNG: WARUM HABEN WIR SO SCHRECKLICH VON ROBOTERN?

Roboterlernen

Kürzlich wurde einem sozialen Roboter das Unterrichten beigebracht, indem er junge Schüler zwischen acht und zehn Jahren ermutigte. Zu diesem Zweck implementierte eine Gruppe von Forschern ein neues maschinelles Lernsystem : Überwachte progressiv autonome Roboterkompetenzen SPARC.

SPARC ist ein relativ neuer Ansatz, der bisher nur in Simulationen oder mit anderen Robotern getestet wurde, die für Menschen stehen. Emmanuel Senft und Kollegen haben die Methodik entwickelt und verbessern sie jetzt durch menschliche Tests.

Der humanoide NAO-Roboter hilft einem Kind, mithilfe des interaktiven maschinellen Lernsystems SPARC auf Nahrungsnetzen zu unterrichten. Quelle : Senft et al., Sci. Robot. 4, eaat1186 2019

Die in verwendeten Roboter die Studie konnten durch die Interaktion mit Schülern unter strenger Aufsicht eines Psychologiestudenten ohne Hintergrund in Robotik ein angemessenes soziales Verhalten für das Klassenzimmer erlangen.

Menschliche Kontrolle und Roboterautonomie

Um das Verhalten der Roboter für den Unterricht angemessen anzupassen, bemühten sich die Forscher um ein Gleichgewicht zwischen menschlicher Kontrolle und Roboterautonomie.

Diese Herausforderung ist sowohl ethisch als auch technisch und derzeit mit herkömmlichen Methoden des maschinellen Lernens wie dem verstärkten Lernen nicht zu bewältigen.

Bei SPARC sind die Steueraktionen des Roboters zunächst eine leere Tafel. Der Lehrer teleoperiert die Steuerung und wählt Aktionen aus, die der Roboter ausführen soll.

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Diagramm der Anwendung von SPARC auf die Mensch-Roboter-Interaktion. Quelle : Senft et al., Sci. Robot. 4, eaat1186 2019

In den Tests wurde gezeigt, dass die Roboter schnell Lernmuster erkennen. Die Roboter "entwickeln sich" und schlagen den Lehrern basierend auf ihrer vorherigen Unterrichtszeit und Erfahrung Aktionen vor. Der Lehrer wählt weiterhin aus, welche Aktionen zulässig sind.Förderung des Lernens der Roboter, welche Maßnahmen in bestimmten Umgebungen zu ergreifen sind. Im Laufe der Zeit wird dadurch die Notwendigkeit einer Intervention der Lehrer verringert.

Die Vorteile der sozialen Robotik

Mit SPARC konnte ein humanoider NAO-Roboter effektiv soziales Verhalten erwerben, das es ihm ermöglichte, Nachhilfe zu leisten. 75 Kinder. Dieses Verhalten konnte erst nach 25 Interaktionen, die ungefähr drei Stunden dauern.

Die Hilfe der Roboter führte zu einer Verbesserung der Leistung der Schüler um 10% bis 30%.

Das Potenzial von SPARC beschränkt sich nicht nur auf Bildung. Abgesehen von Anwendungen für den Unterricht sagen die Autoren der Studie, dass soziale Robotik zur Verbesserung der medizinischen und unterstützenden Robotik beitragen kann.

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Soziale Roboter können helfen, eine entscheidende Lücke in der Bildung zu schließen. Eine steigende Anzahl von Schülern sowie Budgetkürzungen haben es für Schüler schwieriger gemacht, eine Eins-zu-Eins-Interaktion zu finden.

koexistiert mit Robotern

Interessanterweise sind Robotermissbrauch und Vandalismus für einige Pädagogen zu einem Problem geworden, da die Robotertechnologie im Klassenzimmer immer häufiger auftritt.

Eine Gruppe von Forschern erstellt ein Roboter, der Kinder unterrichtet auf andere Weise - es hilft ihnen zu lernen, wie sie sich mit Robotertechnologie verhalten.

Auf jeden Fall hoffen die SPARC-Forscher, dass ihre neue adaptive Methode des Lernens von Sozialverhalten für Roboter dazu führt, dass sich die Technologie durchsetzt und ein größerer Teil unserer Gesellschaft wird.

Wenn ja, könnte Robotik eine große Hilfe sein, um Menschen sozial zu helfen. Einer der großen Vorteile wäre, jungen Menschen zu helfen, sich stärker für Bildung zu engagieren.

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