L’intelligence artificielle et la salle de classe du futur


L'intelligence artificielle et la salle de classe du futur

Capture d’écran du système d’avatar incarné « Diana ». Crédit photo: Université Brandeis

À l’avenir, imaginez une salle de où les enseignants travaillent avec des partenaires d’intelligence pour s’assurer qu’aucun élève n’est laissé pour compte.

La surveillance attentive du partenaire AI détecte un élève en arrière-plan qui était calme et silencieux pendant toute la classe, et le partenaire IA invite l’enseignant à engager l’élève. À l’invite, l’étudiant pose une question. L’enseignant clarifie le matériel présenté et chaque élève comprend mieux la leçon.

Cela fait partie d’une vision plus large des futures salles de classe où l’enseignement humain et la de l’IA interagissent pour améliorer l’environnement éducatif et l’expérience d’apprentissage.

James Pustejovsky, professeur d’informatique TJX Feldberg, travaille sur cette vision avec une équipe dirigée par l’Université du Colorado à Boulder dans le cadre du nouvel AI Institute for Student-AI Teaming financé par la National Science Foundation.

La recherche jouera un rôle essentiel pour garantir que l’agent d’IA est un partenaire naturel dans la salle de classe avec des compétences linguistiques et visuelles afin que non seulement ils puissent entendre ce que l’enseignant et chaque élève disent, mais aussi les gestes (pointer du doigt, hausser les épaules. ) percevoir, secouer la tête), regarder et expressions du visage (attitudes et émotions des élèves).

Pustejovsky a pris un certain temps pour répondre aux questions de BrandeisNOW sur ses recherches.

Comment vos recherches contribuent-elles à bâtir cette salle de classe du ?

Au cours des cinq dernières années, nous avons travaillé pour développer un système d’avatar incarné multimodal appelé « Diana » qui interagit avec un humain pour effectuer diverses tâches. Elle peut parler, écouter, voir et répondre aux paroles et aux gestes de son partenaire humain, puis effectuer des actions dans un environnement de simulation 3D appelé VoxWorld. C’est le travail que nous avons fait avec notre personnel de la Colorado State University sous la direction de Ross Beveridge dans leur laboratoire de vision. Nous travaillons à nouveau ensemble (CSU et Brandeis) pour amener ce type d ‘«interaction homme-machine incarnée» dans la salle de classe. Nikhil Krishnaswamy, mon ancien Ph.D. L’étudiante et co-développeur de Diana est venue à CSU dans le cadre de son équipe.

Comment ça marche dans le contexte d’une salle de classe?

Tout d’abord, il est désincarné, une présence virtuelle sur un iPad, sur laquelle, par exemple, les voix de différents étudiants peuvent être reconnues. Alors imaginez une salle de classe: six à dix enfants à l’école primaire. L’objectif initial de la première est que le partenaire IA suive passivement les différents étudiants lorsqu’ils parlent et interagissent. Finalement, le partenaire apprend à intervenir pour s’assurer que tout le monde est également représenté et participe à la classe.

Outre une salle de classe, y a-t-il d’autres environnements dans lesquels Diana serait utile?

Supposons que j’ai une application Julia Child sur mon iPad et que je souhaite qu’elle m’aide à faire du pain. Lorsque je lance le programme sur l’iPad, l’avatar de Julia Child peut comprendre ma langue. Avec ma caméra configurée, le programme me permet d’être complètement intégré dans un espace virtuel et de m’incarner avec lui pour qu’il puisse m’aider.

Comment vous aide-t-elle

Elle a regardé ma table et a dit: « D’accord, avez-vous tout ce dont vous avez besoin? » Et puis je disais: «Je pense que oui». La caméra est donc allumée et si vous aviez tout le matériel de cuisson sur votre table, elle scannerait la table. Elle dirait que je vois de la farine, de la levure, du sel et de l’eau, mais je ne vois pas d’ustensiles: vous aurez besoin d’une tasse, vous aurez besoin d’une cuillère à café. Une fois que vous avez eu tout ce dont vous aviez besoin, elle vous a dit de mettre la farine dans «ce bol là-bas». Et puis elle vous montrerait comment mélanger les choses.

Est-ce que Diana vient ici?

Oui, Diana devient fondamentalement une «présence incarnée» dans l’interaction homme-machine: elle peut voir ce que vous faites, vous pouvez voir ce qu’elle fait. Dans une interaction en classe, Diana pourrait aider à guider les élèves à travers les plans de cours, le dialogue et les gestes tout en surveillant les progrès, l’humeur et la satisfaction ou la frustration des élèves.

Diana a-t-elle une utilité pour l’apprentissage virtuel dans l’éducation?

Utiliser un partenaire IA pour l’apprentissage virtuel peut être une interaction assez naturelle. Avec une plate-forme comme Zoom, de nombreux problèmes de calcul sont en fait plus faciles car les pistes vocales et vidéo de différents haut-parleurs ont déjà été segmentées et identifiées. De plus, avoir un partenaire d’IA virtuel peut ne pas sembler anormal sur une publicité Hollywood Squares pour tous les étudiants, et Diana peut être plus facile à intégrer avec les étudiants en ligne.

À quel stade en est la recherche actuellement?

La recherche ne fait que commencer à l’Institut AI dirigé par CU Boulder. C’est un projet de cinq ans et il est en route. Il s’agit d’une nouvelle recherche passionnante qui commence à répondre aux questions sur l’utilisation de notre technologie d’avatar et d’agent avec les élèves en classe.


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Fourni par l’Université Brandeis

Citation: Questions et réponses: l’intelligence artificielle et la salle de classe du futur (20 novembre 2020) ont été publiées le 21 novembre 2020 sur https://techxplore.com/news/2020-11-qa-artificial-intelligence-classroom-future. html

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