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Advancing intuitive human-machine interaction with human-like social capabilities for education in schools

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Poner robots en las aulas escolares

Un grupo de jóvenes investigadores ha abierto la puerta a la utilización de robots para ayudar a tutorizar a estudiantes individuales y facilitar las actividades de aprendizaje en grupo.

Economía digital

Los robots ya no se limitan al ámbito de la ciencia ficción. En la actualidad, se les puede encontrar trabajando en fábricas, entregando comida en nuestra puerta y asistiendo a los pasajeros en los aeropuertos. Pronto podrán encontrarse incluso en las aulas de los colegios. «Los robots pueden desempeñar un papel importante en la educación», explica Mohamed Chetouani, catedrático en la Universidad de la Sorbona. «No solo pueden apoyar a los profesores, sino que también pueden ayudar a los estudiantes a desarrollar habilidades esenciales en cuestiones sociales, de liderazgo, de comunicación y de trabajo en equipo». Pero antes de que los robots y los estudiantes puedan empezar a aprender juntos, primero tienen que aprender a interactuar entre sí, y eso es exactamente lo que el equipo del proyecto ANIMATAS, financiado con fondos europeos, se propuso lograr. «El objetivo del proyecto era investigar los métodos y modelos de la interacción hombre-máquina en el ámbito educativo», afirma Chetouani, quien coordinó el proyecto. Para lograrlo, el equipo del proyecto formó a una nueva generación de investigadores noveles procedentes de diversos ámbitos académicos, como la informática, la robótica, la educación y la psicología. Cada uno de los quince investigadores noveles, entre los que se encontraba un número significativo de investigadoras, se centró en un proyecto específico dentro del ámbito de la interacción hombre-máquina destinado a la educación como parte de sus tesis doctorales. «El compromiso de estos jóvenes investigadores con la promoción de las mujeres en los ámbitos de las ciencias, las tecnologías, las ingenierías y las matemáticas fue notable», añade Chetouani.

Personificación, aprendizaje social y adaptación personalizada

El proyecto, que contó con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, se basó en debates en profundidad con profesores y profesionales de la educación, experimentos en escuelas, así como la organización de visitas y eventos. «Los profesores participaron desde el primer día, proporcionando a nuestros investigadores información valiosa en cada etapa, desde el diseño hasta la interacción y la explotación», señala Chetouani. «En consecuencia, esas actividades iniciales sentaron las bases de nuestra investigación y ayudaron a centrar los proyectos individuales de los investigadores noveles». Según Chetouani, dichos proyectos se centraron en tres temas fundamentales: la personificación, el aprendizaje social y la adaptación personalizada. «El proyecto examinó de qué manera la gente percibe la interacción entre el aspecto de los robots y los personajes virtuales y cómo se comportan», afirma. «También hemos trabajado para garantizar que los robots puedan adaptarse a las necesidades individuales de los usuarios, una característica que podría ser especialmente útil para satisfacer mejor las diversas necesidades en materia de aprendizaje de los estudiantes». Los investigadores noveles desarrollaron nuevos mecanismos de aprendizaje social capaces de gestionar diferentes tipos de intervenciones humanas. Dichos mecanismos también garantizaron que los propios robots pudieran aprender de forma ilimitada. «Nuestros agentes sociales artificiales participan en varios tipos de interacciones con niños, principalmente en el marco de actividades de aprendizaje», señala Chetouani. «Por ejemplo, los profesores pueden utilizar estos mecanismos para ayudar a tutorizar a estudiantes individuales o ayudar a facilitar una actividad de aprendizaje en grupo».

Formación de la próxima generación de jóvenes investigadores

Cuando se produjo la pandemia de COVID-19, la mayoría de las aulas se conectaron a internet, lo cual hizo que fuese prácticamente imposible para los investigadores llevar a cabo los experimentos previstos en las aulas. «Necesitábamos diseñar nuevos experimentos que tuvieran en cuenta esta nueva realidad», añade. A pesar de tales desafíos, los investigadores noveles lograron mejorar la optimización, la aplicación y el diseño conjuntos de actividades de aprendizaje y mecanismos de interacción humana a favor de los niños. «La formación de la próxima generación de jóvenes investigadores es, en mi opinión, el resultado con mayor repercusión del proyecto», concluye Chetouani. Los investigadores noveles utilizarán ahora sus nuevos conocimientos y habilidades como posdoctorados o como investigadores en laboratorios y empresas donde seguirán mejorando el uso de la robótica en las aulas.

Palabras clave

ANIMATAS, robots, educación, aprendizaje, interacción hombre-máquina, investigadores noveles, robótica

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