ახალი კვლევის თანახმად, რობოტები შეიძლება გამოიყენონ ბავშვებს კარგი ჩვევების სწავლებისთვის

ბმულების ცხრილი

• აბსტრაქტი და I. შესავალი
• II. კაზას პარადიგმა და გამიფიკაცია
• III. ხელების მიწა: თამაში
• IV. მეთოდები
• V. მომხმარებლის შესწავლა
• VI. შედეგები
• VII. დისკუსია

  • VIII. დასკვნა

  • IX. მადლიერებები და ცნობები

რეზიუმე - ეს ნაშრომი წარმოადგენს რომანის თანამშრომლობითი საგანმანათლებლო თამაშის დიზაინს, განხორციელებას და შეფასებას სახელწოდებით "ხელების მიწა", რომელშიც მონაწილეობენ ბავშვები და ჩვენ მიერ შექმნილი სოციალური რობოტი (HakshE). ამ სათამაშო პლატფორმის საშუალებით, ჩვენ მიზნად ისახავს ვასწავლოთ ბავშვებს ხელის ჰიგიენის წესები და გამოვიკვლიოთ ურთიერთქმედების დონე, რომელიც ხდება პროსოციალურ რობოტსა და ბავშვებს შორის ასეთ გარემოში. ჩვენ გავაერთიანეთ გემიფიკაცია კომპიუტერები როგორც სოციალური მსახიობები (CASA) პარადიგმასთან, რათა რობოტის მოდელირება მოვახდინოთ როგორც სოციალური აქტორი ან თამაშში თანამოთამაშე. თამაში შეიქმნა გოდოს 2D ძრავისა და Alice 3-ის გამოყენებით. ამ კვლევაში 32 მონაწილემ ითამაშა თამაში ონლაინ ვიდეო ტელეკონფერენციის პლატფორმის Zoom-ის მეშვეობით. იმის გასაგებად, თუ რა გავლენას ახდენს პროსოციალური რობოტის ბიძგები ბავშვების ინტერაქციაზე, ჩვენ დავყავით ჩვენი კვლევა ორ პირობად: ბიძგებით და უბიძგებით. რუბრიკების დეტალური ანალიზი და ბავშვების ურთიერთქმედების ვიდეო ანალიზები აჩვენებს, რომ ჩვენი პლატფორმა დაეხმარა ბავშვებს ხელის ჰიგიენის კარგი პრაქტიკის სწავლაში. ჩვენ ასევე აღმოვაჩინეთ, რომ პროსოციალური რობოტის გამოყენება ქმნის სასიამოვნო ინტერაქციას და უფრო დიდ სოციალურ ჩართულობას ბავშვებსა და რობოტს შორის, თუმცა თავად სწავლაზე გავლენას არ ახდენდა რობოტის პროსოციალურობა.

I. შესავალი

თამაშები და სოციალური რობოტები ატყვევებს და აღაფრთოვანებს ბავშვებს. ჩვენი კვლევა იკვლევს რამდენად იცვლება ქცევის წინამორბედები, სწავლა და ჩართულობა, როდესაც ბავშვები და სოციალური რობოტები ერთვებიან ერთობლივ თამაშში ხელის დაბანის პრაქტიკის ირგვლივ. ჩვენ პირველ რიგში განვიხილავთ ჩვენი რომანის თანამშრომლობითი საგანმანათლებლო თამაშის დიზაინსა და განხორციელებას სახელწოდებით „ხელების ქვეყანა“, რომელშიც მონაწილეობენ ბავშვები და ჩვენ მიერ შექმნილი სოციალური რობოტი (HakshE). შემდეგ წარმოგიდგენთ მომხმარებლის კვლევის შედეგებს, რომელიც ჩავატარეთ 6-10 წლის ბავშვებთან ჩვენი პლატფორმის შესაფასებლად.

ბიძგების თეორია ამტკიცებს, რომ პოზიტიური და ხანგრძლივი ქცევის ცვლილება, როგორიცაა ხელის დაბანის კარგი პრაქტიკა, შეიძლება გამოწვეული იყოს განმეორებითი ბიძგებით, რომლებიც გავლენას ახდენენ კოგნიტურ და აფექტურ სისტემებზე [1]. გრძელვადიანი ჩართულობის ხელშეწყობა, სადაც მასწავლებლები და მშობლები აიძულებენ ბავშვებს ხელის ჰიგიენის კარგი პრაქტიკისკენ, შეიძლება იყოს დამღლელი პროცესი, რომლის მიღწევასაც შესაძლოა რამდენიმე თვე დასჭირდეს. ამის გადასაჭრელად, ჩვენ ვთავაზობთ რობოტების გამოყენებას მოტივაციის აგენტებად, რომლებიც შექმნილია როგორც თანამოაზრეები. კარგად შემუშავებული რობოტები საჭიროებენ ადამიანის მინიმალურ ჩართულობას და არ აღიქვამენ ისეთი გამოწვევების მიმართ, როგორიცაა დაღლილობა. მათი სიახლე, განსაკუთრებით განვითარებად ქვეყნებში, იზიდავს ბავშვებს მათკენ, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ როგორც აგენტები დაძაბვისთვის [2]. ამ სამუშაოს გრძელვადიანი მიზანია როგორც ავტონომიური სოციალური რობოტის შექმნა, რომელიც ხელს უწყობს პოზიტიური ქცევის ცვლილებას სტიმულების საშუალებით და ასევე რობოტის მიერ ბავშვებზე მოქმედების ბიძგების გავლენის გაზომვა.

ა. ერთობლივი თამაშები პოზიტიური განმტკიცებისთვის

ქცევის ცვლილება შეიძლება მიღწეული იყოს, როდესაც ბავშვებს აქვთ როგორც დეკლარაციული, ასევე პროცედურული ცოდნა ხელების დაბანის შესახებ. ბავშვებმა უნდა იცოდნენ ხელების დაბანის საფეხურები, რომ შეასრულონ იგი. ჩვენს წინა კვლევებში აღმოვაჩინეთ, რომ ინდოეთში სოფლისა და ნახევრად ურბანული სკოლის მოსწავლეებს არ აქვთ სწორი ცოდნა ხელის ჰიგიენის საფეხურების შესახებ, როგორც ეს დადგენილია ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის (WHO) მიერ [3]. ამიტომ, ჩვენ გადავწყვიტეთ, რომ ხელების ჰიგიენის შესახებ დეკლარაციული ცოდნა და პროცედურული ცოდნა გავაერთიანოთ სერიოზულ თამაშში, რომელსაც ბავშვებს შეეძლოთ ეთამაშათ სოციალურ რობოტთან. წინა კვლევამ აჩვენა, რომ როდესაც რობოტები მოქმედებდნენ როგორც დამრიგებლები ან თანატოლები ბავშვებთან თამაშის დროს, რობოტები წარმატებით ახორციელებდნენ სწავლის აუცილებელ შედეგებს და ხელს უწყობდნენ ბავშვებს მუდმივად ყოფილიყვნენ გამოწვევები და მოტივირებულები [4], [5].

ბარტნეკი და სხვ. ადამიანთა მონაწილეებს შეუქმნა შესაძლებლობა ჩაერთონ რობოტთან თამაშის ერთობლივი ვერსიის Mastermind-ის მეშვეობით [6]. მათ აღმოაჩინეს, რომ როდესაც რობოტი არაინტელექტუალურ რჩევებს აძლევდა ადამიანებს მოთამაშეებს, მაშინ თამაში უფრო რთულად აღიქმებოდა და მონაწილეებმა შეაფასეს რობოტის რეკომენდაციების ღირებულება დაბალი. როდესაც რობოტები მოქმედებდნენ ჭკვიანურად და სასიამოვნოდ, ისინი აღიქმებოდნენ როგორც ცოცხლები და სასიამოვნო. მსგავს კვლევაში Xin და სხვ. წარმოადგინეს შერეული რეალობის თამაში „ცხვარი და მგელი“, სონის აიბოს რობოტებთან ერთად, სადაც მათ განაცხადეს, რომ მონაწილეები რობოტებს თანაგუნდელებად თვლიდნენ და მათთან სასიამოვნო ურთიერთობა ჰქონდათ [7]. ამრიგად, ჩვენ გვჯერა, რომ სოციალური რობოტის გამოყენება ბავშვებისთვის ხელის ჰიგიენის კარგი პრაქტიკის სწავლების მიზნით, თანამშრომლობით თამაშზე დაფუძნებულ გარემოში, უზრუნველყოფს ყველაზე სასიამოვნო და პოზიტიურ განმტკიცებას თავად ქცევის ცვლილებისთვის.

2021-22 სასწავლო წლის განმავლობაში ინდოეთის მრავალი დაწყებითი სკოლა დაკეტილი დარჩა კოვიდ პანდემიის გამო. ამიტომ ჩვენთვის შეუძლებელი იყო შეგვესწავლა ჩვენი რობოტის დაძაბვის გავლენა ბავშვების ხელების დაბანის ქცევის ცვლილებაზე. ამის ნაცვლად, როგორც პილოტმა, ჩვენ ჩავატარეთ ეს კვლევითი კვლევა, რათა შეგვესწავლა სოციალური რობოტის სტიმულის გავლენა ქცევის წინამორბედებზე, კერძოდ, ბავშვების სწავლაზე და რობოტთან ჩართულობაზე. ჩვენ ჩავატარებთ ოფლაინ კვლევას arXiv:2206.08075v2 [cs.RO] 17 ივნისი 2022 2022-23 სასწავლო წლის განმავლობაში, როგორც ამ სამუშაოს გაფართოება ქცევის ცვლილებაზე გავლენის შესასწავლად.

ბ. ბავშვთა და რობოტებს შორის სოციალური ურთიერთქმედების და ჩართულობის გაზომვა

HRI-ის სფეროში ლიტერატურაში ნათქვამია, რომ ბავშვები აკავშირებენ რობოტულ სისტემას სხვადასხვა ვერბალური და არავერბალური კომუნიკაციური არხებით, როგორიცაა ვერბალური პასუხები, სახის გამონათქვამები, ჟესტები და მზერა [8], [9]. გარდა ამისა, ცნობილია, რომ რობოტის უნარი, გამოავლინოს პროსოციალური შესაძლებლობები, დადებითად აისახება ბავშვების ჩართულობაზე რობოტთან გრძელვადიანი ურთიერთქმედების დროს [10], [11]. ამიტომ, იმის გასაგებად, თუ როგორ შეიძლება გავლენა იქონიოს პროსოციალური რობოტის ბიძგებზე ბავშვების სწავლაზე და რობოტთან ურთიერთქმედებებზე ერთობლივ თამაშზე დაფუძნებულ გარემოში, ჩვენ გავზომეთ ბავშვების ვერბალური კომუნიკაცია და სახის გამონათქვამები რობოტის პასუხებზე.

ამ კვლევის საშუალებით ჩვენ მიზნად ისახავს პასუხი გავცეთ შემდეგ კვლევის კითხვებს:

• საკვლევი შეკითხვა 1: რამდენად ხდება ხელის ჰიგიენის შესახებ სწავლა ბავშვისა და სოციალური რობოტის ერთობლივი თამაშისას?

• საკვლევი კითხვა 2: რამდენად ახდენს გავლენას პროსოციალური რობოტის ბიძგები სწავლაზე, ურთიერთქმედებასა და ბავშვის რობოტთან ჩართულობაზე ერთობლივი თამაშის პარამეტრებში?