Roboty idą do szkoły
Sale lekcyjne stają się coraz bardziej zaawansowane technologicznie dzięki interaktywnym tablicom, laptopom i internetowym narzędziom edukacyjnym. Do programu nauczania włączają się również roboty. Społeczność robotów opowiada historie Aby zapoczątkować nową erę interaktywnej nauki, w ramach finansowanego przez UE projektu H2020 COBOTNITY stworzono przystępną cenowo społeczność hybrydowych sztucznych narzędzi zwanych „surface-bot”. Mogłyby one pomóc nauczycielom w stymulowaniu kreatywnego myślenia i budowaniu świadomości społecznej u dzieci. Roboty „surface-bot” składają się z tabletu przymocowanego do przenośnej platformy manipulacyjnej, pozwalającej na poruszanie się i jednoczesne pokazywanie różnych wyrazów twarzy. Roboty potrafią również wyartykułować krótkie dźwięki oraz wyświetlać szeroki wachlarz efektów wizualnych. Jak pokazano w projekcie, typowa sesja zabaw z dziećmi w klasie może obejmować zmienną liczbę robotów, które są połączone za pomocą sieci nakładkowej na systemie operacyjnym robotów (ang. robotic operating system, ROS) za pośrednictwem WiFi. Dynamiczna kontrola robotów, wspomagana przez ROS, umożliwia tworzenie treści lub odgrywanie opowiadanych historii. Znaczenie projektu – wyjaśnia jego główny badacz dr Alejandro Catala – polega na jego możliwości wzmocnienia i promowania zmiany w krajobrazie edukacyjnym: od narzędzi stanowiących okazjonalną pomoc szkolną do rzeczywistych modeli kreatywnego uczenia się w skali Europy. „Badamy, w jaki sposób innowacyjna technologia może zostać wykorzystana do przekształcenia edukacji na potrzeby umiejętności XXI wieku”. Cenne rezultaty Do najważniejszych wyników projektu należy przede wszystkim zmontowanie fizycznych prototypów za pomocą przystępnego cenowo sprzętu i elastycznego oprogramowania wspierającego badania i programy pilotażowe. Jednym z istotnych rezultatów była też nadająca się do rozbudowy platforma badawcza, w ramach której komponenty systemu mogą być ponownie wykorzystywane i dostosowywane do badań nad różnymi eksperymentalnymi rozwiązaniami interaktywnymi, nie tylko w czasie trwania projektu, ale również w przyszłości. Podczas realizacji eksperymentów zdobyto również cenną wiedzę na temat roli małych interaktywnych robotów w opowiadaniu historii. Naukowcy odkryli, że maszyny nie są jeszcze w stanie w pełni reagować i radzić sobie z wieloma różnymi interakcjami fizycznymi. Należy również zająć się kwestią projektowania interakcji jako wspólnego działania między sztucznymi narzędziami a użytkownikami. W ten sposób zachowanie robotów może mieć wpływ na działania i wydajność użytkownika. Wyzwania, którym trzeba sprostać: Dzieci jak to dzieci Ludzki aspekt badania był źródłem wyzwań o tyle, że głównymi użytkownikami robotów mają być dzieci. Jednak, jak twierdzi dr Catala, „proces był satysfakcjonujący, nawet jeśli nie osiągnęliśmy oczekiwanych rezultatów lub nie uzyskaliśmy w pełni funkcjonalnych danych, ponieważ korzystanie z naszej technologii było dla dzieci zabawą, pozwalającą im zapoznać się z nieznanymi systemami cyfrowymi i zaspokajającą ich ciekawość”. W trakcie realizacji projektu napotykano również na problemy techniczne i badawcze. Jedną z trudności było zbudowanie przystępnego cenowo i rozszerzalnego systemu informatycznego umożliwiającego interakcje między dzieckiem a robotem. System powinien wykorzystywać tanie bazy robotyczne i tablety, obudowy drukowane w 3D oraz dostępne na rynku komercyjnym kamery internetowe. Celem jest wyjście poza środowisko czysto badawcze i wdrożenie robotów surface-bot w szkołach i domach dysponujących ograniczonym budżetem. Symbioza między dziećmi i robotami Zdaniem dr Catali należy opracować interaktywną technologię pośredniczącą, aby przezwyciężyć obecne ograniczenia. „Nie ma planów natychmiastowej komercjalizacji”, wyjaśnia. „Potrzeba więcej badań, aby zoptymalizować odpowiednie działania i stworzyć bardziej autonomiczne inteligentne narzędzia wspierające pracę nauczycieli. Ułatwiamy jednak ich wprowadzenie w szkołach poprzez kolejne testy pilotażowe, w ramach których studenci studiów licencjackich i magisterskich poszerzają wyniki projektu i eksperymentują z tą technologią”. Projekt COBOTNITY zakłada symbiotyczną współpracę pomiędzy robotami i użytkownikami w działaniach, które mają wspólne cele. „Obecnie pracujemy nad tworzeniem wspólnie z tymi narzędziami, w ramach którego użytkownicy i maszyny muszą współpracować ze sobą, aby osiągnąć wspólne kreatywne cele”, mówi dr Catala. Podsumowując, dr Catala dodaje: „Kolejne kroki w ramach projektu obejmują dalszy rozwój otwartej, solidnej platformy do eksperymentowania i analizowania wyłonionych problemów oraz zapewnienie większej autonomii robotów w celu ułatwienia wdrożenia i ostatecznej komercjalizacji”.
Słowa kluczowe
COBOTNITY, surface-bot, edukacja, roboty, kreatywność, opowieści
