ARTIE架構：讓機器人老師更加關注學生的情緒
（圖片來源於: Luis-Eduardo Imbernon Cuadrado, SOPRA Steria, Madrid, Spain）
引言
機器人教育產品目前層出不窮，然而，這些產品往往忽略了對於學生學習時的情緒和認知狀態的關注。西班牙研究人員開發了一種集成開發環境，幫助開發更加關注學生情緒狀態的機器人，讓機器人老師變得更加容易相處，未來可以進一步走向小學校園。
研究簡介
根據開放存取期刊《前沿》的神經計算科學欄目的報道，小學校園內有望採用機器人老師教學。Imbernòn Cuadrado 博士和馬德里人工智慧實驗室的同事們開發了一種集成化的計算架構（ARTIE），可結合學校中的軟體應用。
Luis Imbernòn Cuadrado 如此認為：
「我們的主要目標就是通過設計來監測小學生和教育軟體交互時的情感狀態，以及使用機器人教師來進行教學，提高學生們的學習體驗。」
網路教育資源在教室中變得日益普遍，儘管他們並沒有足夠考慮到小學生的學習能力特別容易受到情緒狀態的影響。這也許就是機器人老師可以幫助到教師們的地方。
機器人教師們並不是專註於學生的特殊情緒，而是首先確定了可能會影響到課程學習的三種認知狀態（專心、分心、怠惰）。它們通過學生們使用智能軟體時的鍵盤敲擊和滑鼠動作，預測學生們目前的認知狀態，然後採用演算法選擇進行干預的正確形式。這些形式可能是用於鼓勵的言語和姿勢，或者嘗試提高特殊學習任務的興趣和積極性。
在《前沿》雜誌的研究論文中，Imbernón Cuadrado 博士和他的同事描述了機器人老師平台「MONICA」，它通過論文中開發的計算架構，在商用機器人中集成了教育軟體Scratch。
（圖片來源於: Luis-Eduardo Imbernon Cuadrado, SOPRA Steria, Madrid, Spain）
小學生志願者參與測試
研究人員通過兩名小學生志願者的不同認知狀態，對 MONICA 進行測試。孩子們很享受機器人的學習指導，希望機器人可以單獨工作。他們感覺到在和普通的老師一起時可以學到更多的東西，然而和機器人老師在一起時更輕鬆愉快。
（圖片來源於: Luis-Eduardo Imbernon Cuadrado, SOPRA Steria, Madrid, Spain）
未來展望
Imbernón Cuadrado 認為：
「我們設計的首個原型展示了該架構可以檢測簡單的情緒狀態。下一步，我們將通過攝像頭和麥克風，監測更加複雜的情緒狀態，並且測試機器人老師對於學生學習曲線更長遠的影響。」
目前來說，機器人老師似乎無法取代學校中的老師。然而 Imbernón Cuadrado 博士總結道：
「我們認為機器人老師可以有效支持小學課堂教育，幫助孩子們完成特殊的學習任務。」
參考資料
【1】Luis-Eduardo Imbernón Cuadrado, ángeles Manjarrés Riesco, Félix De La Paz López.ARTIE: An Integrated Environment for the Development of Affective Robot Tutors. Frontiers in Computational Neuroscience, 2016; 10 DOI: 10.3389/fncom.2016.00077
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