_ Cum să construiește-ți propriul prieten robot: facem educația AI mai accesibilă

De la asistenți virtuali inteligenți și mașini cu conducere autonomă până la sistemele digitale de sănătate și prevenire a fraudelor, tehnologia AI transformă aproape fiecare aspect al vieții noastre de zi cu zi – iar educația este nu este diferit. Cu toate promisiunile sale, creșterea inteligenței artificiale, ca orice tehnologie nouă, ridică câteva întrebări stringente de etică și de echitate.

Cum ne putem asigura că un instrument atât de puternic poate fi accesat de toți studenții, indiferent de background?

Inspirați de acest îndemn la acțiune, cercetătorii USC au creat un kit de învățare accesibil și ieftin pentru a-i ajuta pe studenții de la facultate și de liceu să-și construiască propriul „prieten robot”. Elevii pot personaliza „corpul” robotului, pot programa robotul astfel încât să imite postura capului și să învețe despre etica și corectitudinea AI într-un mod captivant și accesibil.

„Propunem acest model open-source pentru nu numai că îmbunătățește educația în IA pentru toți studenții, ci și pentru a face cercetarea cu interacțiunea umană mai accesibilă pentru laboratoare și instituții de cercetare”, a spus Shi. „În cele din urmă, dorim să creștem accesul studenților la educație AI centrată pe om și să creăm o cale către cercetare mai accesibilă.”

Pentru a reduce costurile și timpul de dezvoltare pentru cursanți, echipa a personalizat și simplificat Blossom, un robot mic, open-source, dezvoltat inițial de Hoffman la Universitatea Cornell. Blossom este un element obișnuit în Laboratorul de interacțiune al USC — Shi a folosit anterior robotul pentru a proiecta voci AI mai bune pentru exerciții de mindfulness, în timp ce O'Connell l-a programat pentru a acționa ca „prieten de studiu” pentru studenții cu simptome de ADHD.

Anul trecut, cei doi au început să elaboreze modalități de a utiliza robotul în scopuri educaționale și s-au pus pe treabă creând un modul ieftin, personalizabil și „concentrat pe om”, care ar putea oglindi unele dintre modurile în care elevii vor interacționa cu tehnologia în cadrul lor. viețile de zi cu zi.

Sistemul este prezentat într-un nou studiu, intitulat „Build Your Own Robot Friend: An Open-Source Learning Module for Accessible and Engaging AI Education”, care apare pe serverul de pre-print arXiv și a fost prezentat la Conferința AAAI privind inteligența artificială, tema simpozionului educațional.

„Considerăm că este important ca studenții să învețe despre corectitudine și etica în IA în același mod în care am învățat despre matematică și fizică în K-12”, a spus coautorul principal Zhonghao Shi, un doctorand în informatică care își desfășoară cercetările în Laboratorul de interacțiune al USC condus de profesorul Maja Matarić.

„Este posibil să nu folosim aceste subiecte în fiecare zi. , dar înțelegerea de bază a acestor concepte ne ajută să lucrăm mai bine și să fim atenți la noile tehnologii.”

Modulul de învățare open-source din trei părți oferă studenților experiență practică și instrucțiuni introductive despre diverse aspecte ale AI, inclusiv robotica, învățarea automată, inginerie software și inginerie mecanică. Ajută la abordarea unei lacune de pe piața educației AI, au spus Shi și O'Connell.

În prezent, roboții preconstruiți, cum ar fi NAO, nu sunt accesibile pentru școlile cu resurse limitate, în timp ce roboții educaționali kiturile, cum ar fi LEGO Mindstorms, deși sunt accesibile, nu se adaptează studenților de la diferite niveluri.

Pentru a face robotul mai accesibil, au dezvoltat strategii pentru a-i subvenționa costul. În versiunea Blossom prezentată în studiu, materialele sunt create folosind imprimante 3D, în loc de imprimarea laser mai costisitoare. În prezent, unul dintre roboții personalizabili ai echipei costă aproximativ 250 USD. În comparație, un robot NAO rulează în jur de 15.000 USD.

O'Connell, care a învățat să croșeteze în timpul pandemiei, a proiectat cinci noi exterioare Blossom și a creat modele și tutoriale detaliate, ușor de urmărit pentru fiecare versiune. , inclusiv o costume pentru bebeluși, opțiuni tricotate și croșetate, care sunt toate low-cost și personalizabile.

După ce și-au construit prietenul robot, studenții sunt încurajați să personalizeze în continuare Blossom cu, de exemplu, sprâncene mecanice, lumini care schimbă culoarea sau chiar un ecran facial expresiv. Pentru O'Connell, creativitatea a fost o parte esențială a propriei sale călătorii inginerești.

„Meșteșugurile și ingineria necesită puncte forte similare, cum ar fi numărarea, planificarea și raționamentul spațial”, a spus O'Connell. „Prin încorporarea crafting-ului în acest proiect, sperăm să atragem studenți creativi care ar putea să nu fi luat în considerare modul în care abilitățile lor se aliniază cu robotica și inginerie.”

Sistemul a fost testat într-un atelier de două zile în mai 2023. cu 15 studenți de la o instituție locală care deservește minoritățile. Patru echipe de studenți au construit roboți Blossom urmând ghidul de asamblare al modulului de învățare cu exterior tricotat necompletat pentru a-i personaliza cu accesorii. În a doua zi, studenții au folosit modele pre-antrenate de urmărire a poziției capului și de recunoaștere a gesturilor pentru a detecta și imita comportamentele de înclinare din cap de la utilizator.

Din sondajele postatelier, au descoperit că 92% dintre participanți credeau că atelierul i-a ajutat să învețe mai multe despre subiectele abordate și toți participanții au crezut că atelierul i-a încurajat să studieze mai multe despre robotică și inteligență artificială în viitor.

„Echipând utilizatorii cu alfabetizarea AI, inclusiv o înțelegere a Etica și corectitudinea inteligenței artificiale sunt cruciale pentru a evita discriminarea neintenționată împotriva grupurilor marginalizate”, a spus Shi.

În munca continuă, echipa intenționează să evalueze și să îmbunătățească în continuare modulul pentru elevii de liceu și elevii de la K-12. În cele din urmă, cercetătorii speră să extindă accesul studenților la diferite niveluri educaționale.

„Suntem încântați să împărtășim mai multe despre proiectul nostru cu oameni din întreaga lume”, a spus Shi. „Vrem să ne asigurăm că oamenii din diferite medii socioeconomice au oportunitatea de a obține o educație despre IA și de a participa la procesul de îmbunătățire a AI pentru utilizare ulterioară.”

(Fluierul)