Новото истражување вели дека роботите може да се користат за да ги научат децата на добри навики

Табела со врски

• Апстракт и I. Вовед
• II. Парадигмата и гејмификацијата на Casa
• III. Земјата на рацете: играта
• IV. Методи
• V. Корисничка студија
• VI. Резултати
• VII. Дискусија

  • VIII. Заклучок

  • IX. Признанија и референци

Апстракт - Овој труд го претставува дизајнот, имплементацијата и евалуацијата на нова колаборативна едукативна игра насловена „Земја на рацете“, која вклучува деца и приспособен социјален робот што го дизајниравме (HakshE). Преку оваа платформа за игри, имаме за цел да ги научиме децата на правилни практики за хигиена на рацете и да го истражиме степенот на интеракции што се случуваат помеѓу просоцијалниот робот и децата во таков амбиент. Ја помешавме гејмификацијата со парадигмата Компјутери како социјални актери (CASA) за да го моделираме роботот како социјален актер или колега во играта. Играта беше развиена со помош на 2D моторот на Годо и Алис 3. Во оваа студија, 32 учесници ја играа играта онлајн преку платформата за видео телеконференции Zoom. За да го разбереме влијанието што го има придвижувањето на просоцијалниот робот врз интеракциите на децата, ја поделивме нашата студија на два услови: Со-Нуџ и Без-Нуџ. Деталната анализа на рубриките и видео анализите на детските интеракции покажуваат дека нашата платформа им помогнала на децата да научат добри практики за хигиена на рацете. Исто така, откривме дека користењето на просоцијален робот создава пријатни интеракции и поголем социјален ангажман помеѓу децата и роботот, иако самото учење не беше под влијание на просоцијалноста на роботот.

I. ВОВЕД

Игрите и социјалните роботи ги пленат и воодушевуваат децата. Нашата студија го истражува степенот до кој се случуваат претходниците на промените во однесувањето, учењето и ангажманот кога децата и социјалните роботи се вклучуваат во колаборативна игра околу практиките за миење раце. Прво разговараме за дизајнот и имплементацијата на нашата нова колаборативна едукативна игра насловена „Земја на рацете“ која вклучува деца и приспособен социјален робот (HakshE) што го дизајниравме. Потоа ги презентираме наодите од студијата на корисници што ја спроведовме со деца на возраст од 6-10 години за да ја оцениме нашата платформа.

Теоријата на поттикнување постулира дека позитивната и трајна промена на однесувањето, како што се добри практики на миење раце, може да се предизвикаат со повторени притискања кои влијаат на когнитивните и афективните системи [1]. Олеснувањето на долгорочните ангажмани каде што наставниците и родителите ги поттикнуваат децата кон добри практики за хигиена на рацете може да биде мачен процес што може да потрае неколку месеци за да се постигне. За да се реши ова, предлагаме да се користат роботи како мотивациони агенти кои се дизајнирани како другари за игра. Добро дизајнираните роботи бараат минимално човечко учество и не се воочливи на предизвици како што е заморот. Нивната новина, особено во земјите во развој, ги привлекува децата кон нив овозможувајќи им да се користат како средства за поттикнување [2]. Долгорочната цел на оваа работа е и да се изгради автономен социјален робот кој промовира позитивна промена на однесувањето преку турканици и да се измери влијанието на турканиците што ги врши роботот врз децата.

А. Колаборативни игри за позитивно засилување

Промената на однесувањето може да се постигне кога децата имаат и декларативно и процедурално знаење за миење раце. Децата треба да ги знаат чекорите на миење раце за да го изведат тоа. Во нашите претходни истражувачки студии, откривме дека децата од руралните и полуградските училишта во Индија немаат точно знаење за чекорите за хигиена на рацете како што е пропишано од Светската здравствена организација (СЗО) [3]. Затоа, решивме да ги споиме декларативното знаење и процедуралното знаење за хигиената на рацете во сериозна игра што децата би можеле да ја играат со социјалниот робот. Претходните истражувања покажуваат дека кога роботите дејствувале како учители или врсници за време на играта со деца, роботите биле успешни во доставувањето на потребните резултати од учењето и ги охрабрувале децата да останат постојано предизвикувани и мотивирани [4], [5].

Бартнек и сор. создаде можност за човечки учесници да се вклучат со робот преку колаборативна верзија на играта, Mastermind [6]. Откриле дека кога роботот дава неинтелигентни совети на човечки играчи, тогаш играта се сметала за потешка и учесниците ја оцениле вредноста на препораките на роботот како ниска. Кога роботите постапуваа интелигентно и пријатно, тие беа сфатени како живи и пријатни. Во слична студија, Ксин и сор. претставија игра со мешана реалност „Овци и волк“, со роботите Aibo на Sony каде што тие известија дека учесниците ги сметале роботите за соиграчи и имале пријатни интеракции со нив [7]. Така, веруваме дека користењето на социјален робот за да ги научи децата на добри практики за хигиена на рацете во колаборативна игра заснована на игри, ќе обезбеди најпријатно и позитивно засилување за донесување на самата промена на однесувањето.

Во текот на учебната 2021-2022 година, многу основни училишта во Индија останаа затворени поради пандемијата Ковид. Затоа, не ни беше можно да го проучиме влијанието на турканиците на нашиот робот врз промената на однесувањето на миењето раце на децата. Наместо тоа, како пилот, ја спроведовме оваа истражувачка студија за да го истражиме влијанието на поттикнувањата на социјалниот робот врз претходниците на однесувањето, имено учењето на децата и ангажирањето со роботот. Ќе спроведеме офлајн студија за време на arXiv:2206.08075v2 [cs.RO] 17 јуни 2022 година 2022-23 учебна година како продолжение на оваа работа за проучување на влијанието врз промената на однесувањето.

Б. Мерење на социјалните интеракции и ангажманот помеѓу децата и роботите

Литературата од областа на HRI наведува дека децата се вклучуваат во роботски систем преку различни вербални и невербални комуникациски канали како што се вербални одговори, изрази на лицето, гестови и поглед [8], [9]. Згора на тоа, познато е дека способноста на роботот да прикажува просоцијални способности позитивно влијае на детскиот ангажман со робот за време на долготрајните интеракции [10], [11]. Затоа, за да разбереме како поттикнувањата на просоцијалниот робот може да влијаат на учењето на децата и интеракциите со роботот во заедничко опкружување базирано на игра, ја измеривме вербалната комуникација и изразите на лицето на децата со одговорите на роботот.

Преку оваа истражувачка студија, имаме за цел да одговориме на следниве истражувачки прашања:

• Истражувачко прашање 1: До кој степен учењето за хигиената на рацете се одвива во заедничката игра помеѓу дете и социјален робот?

• Истражувачко прашање 2: До кој степен поттикнувањата на просоцијалниот робот влијаат на учењето, интеракцијата и ангажирањето на детето со робот во колаборативна игра?