Yeni Tədqiqatlar Robotların Uşaqlara Yaxşı Vərdişlər öyrətmək üçün istifadə oluna biləcəyini deyir

Bağlantılar Cədvəli

• Abstrakt və I. Giriş
• II. Casa Paradiqması və Oyunlaşdırması
• III. Əllər ölkəsi: Oyun
• IV. Metodlar
• V. İstifadəçi Tədqiqatı
• VI. Nəticələr
• VII. Müzakirə

  • VIII. Nəticə

  • IX. Təşəkkürlər və İstinadlar

Xülasə — Bu məqalə uşaqlar və bizim dizayn etdiyimiz fərdiləşdirilmiş sosial robotun (HakshE) iştirakı ilə “Əllər ölkəsi” adlı yeni birgə təhsil oyununun dizaynını, həyata keçirilməsini və qiymətləndirilməsini təqdim edir. Bu oyun platforması vasitəsilə biz uşaqlara düzgün əl gigiyenası təcrübələrini öyrətmək və belə bir şəraitdə sosial yönümlü robot və uşaqlar arasında baş verən qarşılıqlı əlaqənin miqyasını araşdırmaq məqsədi daşıyırıq. Biz robotu sosial aktyor və ya oyundakı həmkarı kimi modelləşdirmək üçün oyunlaşdırmanı Sosial Aktyorlar Kimi Kompüterlər (CASA) paradiqması ilə qarışdırdıq. Oyun Godotun 2D mühərriki və Alice 3 istifadə edərək hazırlanıb. Bu araşdırmada 32 iştirakçı Zoom video telekonfrans platforması vasitəsilə oyunu onlayn oynayıb. Sosial yönümlü bir robotun dürtmələrinin uşaqların qarşılıqlı əlaqəsinə təsirini başa düşmək üçün araşdırmamızı iki şərtə ayırdıq: Düşmələrlə və Dürməksiz. Rubrikaların ətraflı təhlili və uşaqların qarşılıqlı əlaqəsinin video təhlili göstərir ki, platformamız uşaqlara yaxşı əl gigiyenası təcrübələrini öyrənməyə kömək edib. Biz həmçinin aşkar etdik ki, sosial yönümlü robotdan istifadə uşaqlar və robot arasında xoş qarşılıqlı əlaqə və daha çox sosial əlaqə yaradır, baxmayaraq ki, öyrənmə özü robotun sosialyönümlü olmasından təsirlənməmişdir.

I. GİRİŞ

Oyunlar və sosial robotlar uşaqları ovsunlayır və ovsunlayır. Tədqiqatımız uşaqlar və sosial robotların əl yuma praktikaları ətrafında birgə oyun oyununda iştirak etdikdə davranış dəyişikliyinin prekursorlarının, öyrənmə və nişanlanmanın nə dərəcədə baş verdiyini araşdırır. Biz ilk öncə uşaqları və dizayn etdiyimiz fərdiləşdirilmiş sosial robotu (HakshE) əhatə edən “Əllər ölkəsi” adlı yeni birgə təhsil oyunumuzun dizaynını və həyata keçirilməsini müzakirə edirik. Daha sonra platformamızı qiymətləndirmək üçün 6-10 yaşlı uşaqlarla apardığımız istifadəçi araşdırmasının nəticələrini təqdim edirik.

Dürmək nəzəriyyəsi, yaxşı əl yuma təcrübələri kimi müsbət və davamlı davranış dəyişikliyinin koqnitiv və affektiv sistemlərə təsir edən təkrarlanan dürtüklər nəticəsində baş verə biləcəyini irəli sürür [1]. Müəllimlərin və valideynlərin uşaqları yaxşı əl gigiyenası təcrübələrinə sövq etdiyi uzunmüddətli işlərin asanlaşdırılması, nail olmaq üçün bir neçə ay çəkə biləcək yorucu bir proses ola bilər. Bunu həll etmək üçün robotlardan oyun yoldaşları kimi hazırlanmış motivasiya agentləri kimi istifadə etməyi təklif edirik. Yaxşı dizayn edilmiş robotlar minimum insan iştirakını tələb edir və yorğunluq kimi problemlərə qarşı qəbul edilmir. Onların yeniliyi, xüsusən də inkişaf etməkdə olan ölkələrdə uşaqları onlara tərəf cəlb edir və onları dürtmək üçün agent kimi istifadə etməyə imkan verir [2]. Bu işin uzunmüddətli məqsədi həm dürtmələr vasitəsilə müsbət davranış dəyişikliyini təşviq edən avtonom sosial robot yaratmaq, həm də robotun vurduğu dürtmələrin uşaqlara təsirini ölçməkdir.

A. Müsbət möhkəmləndirmə üçün birgə oyunlar

Davranış dəyişikliyi o zaman əldə edilə bilər ki, uşaqlar əl yuma haqqında həm deklarativ biliklərə, həm də prosedur biliyə malik olsunlar. Uşaqlar onu yerinə yetirmək üçün əl yuma addımlarını bilməlidirlər. Əvvəlki araşdırmalarımızda biz Hindistanda kənd və yarı şəhər məktəblilərinin Ümumdünya Səhiyyə Təşkilatı (ÜST) tərəfindən təyin olunan əl gigiyenası addımları haqqında düzgün biliyə malik olmadığını aşkar etdik [3]. Buna görə də biz qərara gəldik ki, əl gigiyenasına dair deklarativ bilikləri və prosedur biliklərini uşaqların sosial robotla oynaya biləcəyi ciddi bir oyunda birləşdirək. Əvvəlki araşdırmalar göstərir ki, robotlar uşaqlarla oyun zamanı tərbiyəçi və ya həmyaşıd kimi çıxış etdikdə, robotlar lazımi təlim nəticələrini çatdırmaqda uğur qazanmış və uşaqları daim meydan oxumağa və motivasiya etməyə təşviq etmişdir [4], [5].

Bartneck və başqaları. Oyunun birgə versiyası olan Mastermind [6] vasitəsilə insan iştirakçılara robotla əlaqə yaratmaq imkanı yaratdı. Onlar aşkar ediblər ki, robot insan oyunçulara ağılsız məsləhətlər verəndə, o zaman oyun daha çətin kimi qəbul edilib və iştirakçılar robotun tövsiyələrinin dəyərini aşağı qiymətləndiriblər. Robotlar ağıllı və xoş bir şəkildə hərəkət etdikdə, onlar canlı və zövqlü kimi qəbul edilirdi. Bənzər bir araşdırmada Xin et al. Sony-nin Aibo robotları ilə "Qoyun və canavar" qarışıq reallıq oyununu təqdim etdi, burada iştirakçılar robotları komanda yoldaşları hesab etdiklərini və onlarla xoş ünsiyyət qurduqlarını bildirdilər [7]. Beləliklə, biz inanırıq ki, uşaqlara yaxşı əl gigiyenası təcrübələrini öyrətmək üçün sosial robotdan istifadə edərək, birgə oyuna əsaslanan şəraitdə davranış dəyişikliyinin özünü gətirmək üçün ən xoş və müsbət möhkəmlətmə təmin edəcək.

2021-22-ci tədris ili ərzində Hindistanda bir çox ibtidai məktəb Covid pandemiyası səbəbindən bağlı qaldı. Ona görə də robotumuzun dürtmələrinin uşaqların əl yuma davranışının dəyişməsinə təsirini öyrənmək bizim üçün mümkün olmadı. Bunun əvəzinə, bir pilot olaraq, sosial robotun dürtülmələrinin davranış prekursorlarına, yəni uşaqların öyrənməsinə və robotla əlaqəsinə təsirini araşdırmaq üçün bu tədqiqat işini apardıq. Davranış dəyişikliyinə təsirini öyrənmək üçün bu işin davamı olaraq arXiv:2206.08075v2 [cs.RO] 17 İyun 2022 2022-23 dərs ili ərzində oflayn tədqiqat aparacağıq.

B. Uşaqlar və Robotlar Arasında Sosial Qarşılıqlı Əlaqələrin və Münasibətlərin Ölçülməsi

HRI sahəsində ədəbiyyat göstərir ki, uşaqlar şifahi cavablar, üz ifadələri, jestlər və baxışlar kimi müxtəlif şifahi və şifahi olmayan kommunikativ kanallar vasitəsilə robot sistemi ilə məşğul olurlar [8], [9]. Bundan əlavə, robotun sosialyönümlü qabiliyyətləri təsvir etmək qabiliyyətinin uzunmüddətli qarşılıqlı əlaqə zamanı uşaqların robotla əlaqəsinə müsbət təsir etdiyi məlum olmuşdur [10], [11]. Buna görə də, sosial yönümlü robotun dürtmələrinin uşaqların öyrənməsinə və robotla qarşılıqlı əlaqəyə necə təsir göstərə biləcəyini anlamaq üçün biz uşaqların şifahi ünsiyyətini və robotun cavablarına üz ifadələrini ölçdük.

Bu tədqiqat işi vasitəsilə biz aşağıdakı tədqiqat suallarına cavab verməyi hədəfləyirik:

• Tədqiqat Sualı 1: Əl gigiyenası haqqında öyrənmə uşaq və sosial robot arasında əməkdaşlıq oyununda nə dərəcədə baş verir?

• Tədqiqat Sualı 2: Sosial yönümlü robotun dürtükləri birgə oyun şəraitində uşağın robotla öyrənməsinə, qarşılıqlı əlaqəsinə və əlaqəsinə nə dərəcədə təsir edir?