L’intelligenza artificiale aumenta l’apprendimento e il coinvolgimento nei musei di scienze

Un team di ricercatori dell’Istituto di interazione uomo-macchina della Carnegie Mellon University (HCII) ha dimostrato un nuovo modo per aumentare efficacemente l’apprendimento e il coinvolgimento per le mostre dei musei. Il team si è affidato all’intelligenza artificiale (AI) per sviluppare nuove mostre interattive e pratiche, tra cui un assistente virtuale intelligente che interagisce con i visitatori.

Rispetto alla tradizionale, la nuova mostra intelligente è stata trovata per aumentare l’apprendimento e il tempo che le persone trascorrono alla mostra.

I risultati del team sono stati pubblicati sulla Rivista delle scienze dell’apprendimento.

Trasformare il gioco in apprendimento

Nesra Yannier è un membro della facoltà dell’HCII e capo del progetto di ricerca.

“Avere l’intelligenza artificiale e la visione computerizzata ha trasformato il gioco in apprendimento”, ha detto Yannier.

Il team era composto anche da Ken Koedinger e Scott Hudson della CMU, Kevin Crowley dell’Università di Pittsburgh e Youngwook Do del Georgia Institute of Technology.

Una delle mostre più popolari nei musei sono le mostre sui terremoti, dove i bambini costruiscono torri e cercano di proteggerle dal crollo quando il tavolo si scuote. Ci sono spesso segnali posizionati intorno alla mostra per coinvolgere i bambini riguardo alla scienza, ma non è chiaro quanto siano efficaci.

Tavolo dei terremoti potenziato da AI

Yannier ha guidato il team di ricercatori per costruire un tavolo dei terremoti potenziato da AI che aveva una telecamera, un touchscreen e un grande display. Aveva anche NoRilla, che è un agente intelligente sotto forma di gorilla virtuale. NoRilla sostituisce i segnali tradizionali e interagisce con i partecipanti portandoli attraverso diverse sfide e ponendo domande riguardo alle mostre dei terremoti, come il perché le torri sono cadute o no.

Il team ha testato le mostre dei terremoti intelligenti al Carnegie Science Center di Pittsburgh. I bambini che frequentano un campo estivo al centro hanno interagito con la mostra intelligente o tradizionale e hanno completato test e sondaggi prima e dopo. Il team ha anche osservato i visitatori mentre interagivano con la mostra.

I sondaggi hanno rilevato che i bambini hanno imparato significativamente di più dalla mostra intelligente e hanno avuto la stessa quantità di divertimento rispetto alla tradizionale. La mostra AI ha anche aiutato i bambini a comprendere meglio i concetti scientifici, nonché a migliorare le loro abilità di costruzione e ingegneria.

I risultati dello studio hanno anche rivelato che le persone hanno trascorso circa sei minuti alla mostra intelligente, rispetto a 90 secondi alla tradizionale.

Koedinger è un professore dell’HCII.

“Ciò che mi colpisce particolarmente è come il sistema coinvolga i bambini nel fare esperimenti scientifici reali e nel pensiero”, ha detto Koedinger. “I bambini non solo lo capiscono, ma si divertono anche di più rispetto alle mostre tradizionali, anche se è richiesto più pensiero.”

“La nostra mostra ha automatizzato la guida e il supporto che rendono l’esperimento fisico pratico un’esperienza di apprendimento preziosa”, ha aggiunto Yannier. “Nei musei, i genitori potrebbero non avere le conoscenze rilevanti per aiutare i loro figli e il personale potrebbe non essere sempre disponibile. Utilizzando l’AI e la visione computerizzata, possiamo offrire questa esperienza a più bambini di diversi background e su una scala più ampia.”

Yannier afferma che questa nuova tecnologia potrebbe anche aiutare gli studenti in classe e a casa, non solo nel museo.