AI viser sig at øge læring og engagement i videnskabsmuseer

Et team af forskere ved Carnegie Mellon University’s Human-Computer Interaction Institute (HCII) har demonstreret en ny måde at øge læring og engagement for museumsudstillinger på. Teamet har brugt kunstig intelligens (AI) til at udvikle nye interaktive og praktiske udstillinger, herunder en intelligent, virtuel assistent, der interagerer med besøgende.

I sammenligning med den traditionelle udstilling, blev den nye intelligente udstilling fundet at øge læring og den tid, som personer tilbragte ved udstillingen.

Teamets resultater blev offentliggjort i Journal of the Learning Sciences.

Omformning af leg til læring

Nesra Yannier er en HCII-facultetsmedlem og leder af forskningsprojektet.

“At have kunstig intelligens og computer vision har omformet legen til læring,” sagde Yannier.

Teamet bestod også af Ken Koedinger og Scott Hudson fra CMU, Kevin Crowley fra University of Pittsburgh og Youngwook Do fra Georgia Institute of Technology.

En af de populære udstillinger i museer er jordskælvsudstillinger, hvor børn bygger tårne og prøver at sikre dem mod at falde, når bordet ryster. Der er ofte skilte placeret rundt om udstillingen for at engagere børnene i forhold til videnskab, men beviserne er ikke klare om, hvor effektive de er.

AI-forbedret jordskælvsbord

Yannier ledte teamet af forskere til at bygge et AI-forbedret jordskælvsbord, der havde en kamera, touchscreen og stor skærm. Det havde også NoRilla, som er en intelligent agent i form af en virtuel gorilla. NoRilla erstatter de traditionelle skilte og interagerer med deltagere ved at tage dem gennem forskellige udfordringer og stille spørgsmål om jordskælvsudstillingen, såsom hvorfor tårnene faldt eller ikke faldt.

Teamet testede de intelligente jordskælvsudstillinger på Carnegie Science Center i Pittsburgh. Børn, der deltog i en sommerlejr på centret, interagerede med enten de intelligente eller traditionelle udstillinger og fuldførte for- og efter-tester og undersøgelser. Teamet observerede også besøgende, mens de interagerede med udstillingen.

Undersøgelserne fandt, at børnene lærte betydeligt mere fra den intelligente udstilling, og de havde det samme niveau af sjov i forhold til den traditionelle. AI-udstillingen hjalp også børnene til bedre at forstå de videnskabelige begreber, såvel som forbedrede deres bygning- og ingeniør-færdigheder.

Resultaterne af studiet viste også, at personer tilbragte omkring seks minutter ved den intelligente udstilling, i sammenligning med 90 sekunder ved den traditionelle.

Koedinger er professor ved HCII.

“Det, der er særligt imponerende for mig, er, hvordan systemet engagerer børn i at udføre rigtige videnskabelige eksperimenter og tænke,” sagde Koedinger. “Børnene får ikke kun det, de har også mere sjov end almindelige udstillinger, selv om mere tænkning kræves.”

“Vores udstilling automatiserede vejledningen og støtten, der gør hånd-til-hånd-fysisk eksperimentering til en værdifuld læringsoplevelse,” tilføjede Yannier. “I museer kan forældre måske ikke have den relevante viden til at hjælpe deres børn, og personalet er måske ikke altid tilgængeligt. Ved hjælp af AI og computer vision kan vi tilbyde denne oplevelse til flere børn fra forskellige baggrunde og på en bredere skala.”

Yannier siger, at denne nye teknologi også kan hjælpe studerende i klasselokalet og hjemme, ikke kun i et museum.