Inteligência Artificial Comprovada para Aumentar Aprendizado e Engajamento em Museus de Ciências

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Interação Humano-Computador da Universidade Carnegie Mellon (HCII) demonstrou uma nova forma eficaz de aumentar o aprendizado e o engajamento para exposições de museus. A equipe se baseou em inteligência artificial (IA) para desenvolver novas exposições interativas e práticas, incluindo um assistente virtual inteligente que interage com os visitantes.

Em comparação com a exposição tradicional, a nova exposição inteligente foi encontrada para aumentar o aprendizado e o tempo que as pessoas passam na exposição.

As descobertas da equipe foram publicadas no Journal of the Learning Sciences.

Transformando o Jogo em Aprendizado

Nesra Yannier é membro da faculdade do HCII e líder do projeto de pesquisa.

“Ter inteligência artificial e visão computacional transformou o jogo em aprendizado”, disse Yannier.

A equipe também consistia em Ken Koedinger e Scott Hudson, da CMU, Kevin Crowley, da Universidade de Pittsburgh, e Youngwook Do, do Instituto de Tecnologia da Geórgia.

Uma das exposições mais populares em museus são as exposições de terremotos, onde as crianças constroem torres e tentam segurá-las de cair quando a mesa treme. Há frequentemente placas colocadas ao redor da exposição para envolver as crianças em relação à ciência, mas a evidência não é clara sobre quão eficazes elas são.

Mesa de Terremoto Aumentada com IA

Yannier liderou a equipe de pesquisadores para construir uma mesa de terremoto aumentada com IA que tinha uma câmera, tela sensível ao toque e grande tela. Ela também tinha NoRilla, que é um agente inteligente na forma de um gorila virtual. NoRilla substitui as placas tradicionais e interage com os participantes, levando-os por diferentes desafios e fazendo perguntas sobre as exposições de terremotos, como por que as torres caíram ou não caíram.

A equipe testou as exposições de terremoto inteligentes no Centro de Ciências Carnegie em Pittsburgh. As crianças que frequentam um acampamento de verão no centro interagiram com as exposições inteligentes ou tradicionais e completaram testes e pesquisas antes e depois. A equipe também observou os visitantes enquanto interagiam com a exposição.

As pesquisas descobriram que as crianças aprenderam significativamente mais com a exposição inteligente e tiveram a mesma quantidade de diversão em comparação com a tradicional. A exposição de IA também ajudou as crianças a entender melhor os conceitos científicos, bem como melhorou suas habilidades de construção e engenharia.

Os resultados do estudo também revelaram que as pessoas passaram cerca de seis minutos na exposição inteligente, em comparação com 90 segundos na tradicional.

Koedinger é professor do HCII.

“O que é particularmente impressionante para mim é como o sistema envolve as crianças em realizar experimentação científica real e pensamento”, disse Koedinger. “As crianças não apenas entendem, elas também se divertem mais do que as exposições tradicionais, mesmo que mais pensamento seja necessário.”

“Nossa exposição automatizou a orientação e o apoio que tornam a experimentação física prática uma experiência de aprendizado valiosa”, acrescentou Yannier. “Em museus, os pais podem não ter o conhecimento relevante para ajudar seus filhos, e o pessoal pode não estar sempre disponível. Usando IA e visão computacional, podemos oferecer essa experiência a mais crianças de diferentes origens e em uma escala mais ampla.”

Yannier diz que essa nova tecnologia também pode ajudar os estudantes na sala de aula e em casa, e não apenas em um museu.