Показано, що штучний інтелект покращує навчання та залученість у наукові музеї

Команда дослідників з Інституту взаємодії людини та комп’ютера (HCII) Університету Карнегі-Меллона продемонструвала новий спосіб ефективного підвищення рівня навчання та залучення до музейних експонатів. Команда покладалася на штучний інтелект (ШІ) для розробки нових інтерактивних і практичних експонатів, зокрема інтелектуального віртуального помічника, який взаємодіє з відвідувачами. 

Порівняно з традиційною, нова інтелектуальна виставка покращує навчання та час, який люди проводять на виставці. 

Висновки команди були опубліковані в Journal of the Learning Sciences. 

Перетворення гри на навчання

Несра Яньєр є викладачем HCII і керівником дослідницького проекту.

«Наявність штучного інтелекту та комп’ютерного зору перетворила гру на навчання», — сказав Яньєр. 

Команда також складалася з Кена Кедінгера та Скотта Хадсона з CMU, Кевіна Кроулі з Піттсбурзького університету та Янгвука До з Технологічного інституту Джорджії. 

Одними з популярних експонатів музеїв є експонати землетрусів, де діти будують вежі і намагаються захистити їх від падіння, коли стіл хитається. Навколо виставки часто розміщують знаки, щоб залучити дітей до науки, але невідомо, наскільки вони ефективні. 

Таблиця землетрусів, вдосконалена AI

Янньєр очолював команду дослідників, щоб створити таблицю землетрусів, розширену штучним інтелектом, яка мала камеру, сенсорний екран і великий дисплей. Він також мав NoRilla, який є розумним агентом у вигляді віртуальної горили. NoRilla замінює традиційні знаки та взаємодіє з учасниками, проводячи їх через різні виклики та ставлячи запитання щодо експонатів землетрусів, наприклад, чому вежі впали чи ні. 

Команда випробувала інтелектуальні експонати землетрусів у Науковому центрі Карнегі в Піттсбурзі. Діти, які відвідують літній табір у центрі, спілкувалися з інтелектуальними чи традиційними експонатами, а також проходили попередні та післятестування та опитування. Команда також спостерігала за відвідувачами, коли вони взаємодіяли з експонатом.

Опитування виявили, що діти дізналися значно більше з інтелектуальної виставки, і вони отримали таку ж кількість задоволення, ніж традиційна. Виставка штучного інтелекту також допомогла дітям краще зрозуміти наукові концепції, а також покращила їхні будівельні та інженерні навички. 

Результати дослідження також показали, що люди проводили на інтелектуальній виставці близько шести хвилин у порівнянні з 90 секундами на традиційній. 

Кедингер є професором HCII.

«Мене особливо вражає те, як система залучає дітей до справжніх наукових експериментів і мислення», — сказав Кедінгер. «Діти не тільки отримують це, вони також отримують більше задоволення, ніж звичайні виставки, навіть якщо потрібно більше думати». 

«Наша виставка автоматизувала керівництво та підтримку, які зробили практичні фізичні експерименти цінним навчальним досвідом», — додав Яньєр. «У музеях батьки можуть не мати необхідних знань, щоб допомогти своїм дітям, а персонал не завжди доступний. Використовуючи штучний інтелект і комп’ютерний зір, ми можемо запропонувати цей досвід більшій кількості дітей різного походження та в ширшому масштабі».

Янньєр каже, що ця нова технологія також може допомогти учням у класі та вдома, а не лише в музеї.