AI viser seg å øke læring og engasjement i vitenskapsmuseer

Et team av forskere ved Carnegie Mellon Universitys Human-Computer Interaction Institute (HCII) har demonstrert en ny måte å øke læring og engasjement for museum-utstillinger på. Teamet brukte kunstig intelligens (AI) for å utvikle nye interaktive og praktiske utstillinger, inkludert en intelligent, virtuell assistent som samhandler med besøkende.

I sammenligning med den tradisjonelle utstillingen, ble den nye intelligente utstillingen funnet å øke læring og tiden individer tilbrakte ved utstillingen.

Teamets funn ble publisert i Journal of the Learning Sciences.

Leke blir til læring

Nesra Yannier er en HCII-ansatt og leder av forskningsprosjektet.

“Med kunstig intelligens og datavisjon ble leken omgjort til læring,” sa Yannier.

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

En av de mest populære utstillingene i museer er jordskjelv-utstillingene, der barn bygger tårn og prøver å sikre dem mot å falle når bordet ryster. Det er ofte skilte plassert rundt utstillingen for å engasjere barna i forhold til vitenskap, men bevisene er ikke klare på hvor effektive de er.

AI-forbedret jordskjelvbord

Yannier ledet teamet av forskere for å bygge et AI-forbedret jordskjelvbord som hadde en kamera, berøringsskjem og stor skjerm. Det hadde også NoRilla, som er en intelligent agent i form av en virtuell gorilla. NoRilla erstatter de tradisjonelle skiltene og samhandler med deltakerne ved å ta dem gjennom ulike utfordringer og stille spørsmål om jordskjelv-utstillingene, som hvorfor tårnene falt eller ikke falt.

Teamet testet de intelligente jordskjelv-utstillingene ved Carnegie Science Center i Pittsburgh. Barn som deltok i en sommerleir ved senteret samhandlet med enten den intelligente eller den tradisjonelle utstillingen, og de fullførte for- og etter-tester og undersøkelser. Teamet observerte også besøkende mens de samhandlet med utstillingen.

Undersøkelsene viste at barna lærte betydelig mer fra den intelligente utstillingen, og de hadde like mye moro som sammenlignet med den tradisjonelle. AI-utstillingen hjalp også barna til å bedre forstå de vitenskapelige konseptene, samt forbedret deres bygging og ingeniørferdigheter.

Resultatene av studien avslørte også at mennesker tilbrakte omtrent seks minutter ved den intelligente utstillingen, sammenlignet med 90 sekunder ved den tradisjonelle.

Koedinger er en professor ved HCII.

“Det som er særlig imponerende for meg er hvordan systemet engasjerer barn i å gjøre ekte vitenskapelige eksperimenter og tenkning,” sa Koedinger. “Barna forstår ikke bare det, de har også mer moro enn vanlige utstillinger, selv om mer tenkning er nødvendig.”

“Vår utstilling automatiserte veiledningen og støtten som gjør hånd-til-hånd-fysisk eksperimentering til en verdifull læringsopplevelse,” la Yannier til. “I museer kan foreldre ikke alltid ha den relevante kunnskapen til å hjelpe barna, og personalet er ikke alltid tilgjengelig. Ved å bruke AI og datavisjon kan vi tilby denne opplevelsen til flere barn fra ulike bakgrunner og på en bredere skala.”

Yannier sier at denne nye teknologien også kan hjelpe studenter i klasserommet og hjemme, ikke bare i et museum.