Исследование показало, что ИИ улучшает обучение и вовлечённость в научных музеях

Команда исследователей в Институте взаимодействия человека и компьютера Карнеги-Меллонского университета (HCII) продемонстрировала новый способ эффективного улучшения обучения и вовлеченности посетителей музейных экспозиций. Команда использовала искусственный интеллект (ИИ) для разработки новых интерактивных и практических экспонатов, включая интеллектуального виртуального помощника, который взаимодействует с посетителями.

По сравнению с традиционным, новый интеллектуальный экспонат, как выяснилось, улучшал обучение и увеличивал время, которое люди проводят возле него.

Результаты команды были опубликованы в Journal of the Learning Sciences.

Превращение игры в обучение

Несра Янниер – преподавательница HCII и руководитель исследовательского проекта.

«Использование искусственного интеллекта и компьютерного зрения превратило игру в обучение», – отметила Янниер.

Команда также состояла из Кена Коэдингера и Скотта Хадсона из CMU, Кевина Кроули из Университета Питтсбурга и Янгвука До из Джорджийского технологического института.

Одним из популярных экспонатов в музеях являются экспонаты по землетрясениям, где дети строят башни и пытаются защитить их от падения, когда стол трясется. Часто рядом с экспонатом размещаются информационные таблички, чтобы вовлечь детей в науку, но неясно, насколько эффективны они.

Экспонат по землетрясениям, усиленный ИИ

Янниер возглавила команду исследователей для создания экспоната по землетрясениям, усиленного ИИ, который имел камеру, сенсорный экран и большой дисплей. Он также имел NoRilla, который является интеллектуальным агентом в виде виртуальной гориллы. NoRilla заменяет традиционные информационные таблички и взаимодействует с участниками, проводя их через различные задачи и задавая вопросы об экспонате по землетрясениям, такие как почему башни падали или не падали.

Команда протестировала интеллектуальный экспонат по землетрясениям в Научном центре Карнеги в Питтсбурге. Дети, посещающие летний лагерь в центре, взаимодействовали либо с интеллектуальным, либо с традиционным экспонатом, и они прошли тесты до и после взаимодействия с экспонатом и опросы. Команда также наблюдала за посетителями, когда они взаимодействовали с экспонатом.

Опросы показали, что дети узнали значительно больше из интеллектуального экспоната, и они получили одинаковое количество удовольствия по сравнению с традиционным. Экспонат с ИИ также помог детям лучше понять научные понятия и улучшить навыки строительства и инженерного проектирования.

Результаты исследования также показали, что люди проводили около шести минут у интеллектуального экспоната, по сравнению с 90 секундами у традиционного.

Коэдингер – профессор в HCII.

«Что особенно впечатляет меня, так это то, как система вовлекает детей в реальные научные эксперименты и мыслительные процессы», – сказал Коэдингер. «Дети не только понимают материал, но и получают больше удовольствия, чем от обычных экспонатов, хотя им приходится больше думать».

«Наш экспонат автоматизировал руководство и поддержку, которые делают практические физические эксперименты ценным опытом обучения», – добавила Янниер.

«В музеях родители могут не иметь соответствующих знаний, чтобы помочь своим детям, и сотрудники могут не всегда быть доступны. Используя ИИ и компьютерное зрение, мы можем предложить этот опыт большему количеству детей из разных слоев общества и на более широком масштабе».

Янниер говорит, что эта новая технология также может помочь учащимся в классе и дома, а не только в музее.