Trí tuệ nhân tạo được chứng minh tăng cường học tập và tham gia tại các bảo tàng khoa học

Một nhóm nghiên cứu tại Viện Tương tác Con người và Máy tính (HCII) của Đại học Carnegie Mellon đã chứng minh một cách mới để tăng cường học tập và tham gia hiệu quả cho các triển lãm bảo tàng. Nhóm nghiên cứu dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) để phát triển các triển lãm tương tác và thực hành mới, bao gồm một trợ lý ảo thông minh tương tác với khách truy cập.

So với triển lãm truyền thống, triển lãm thông minh mới được tìm thấy tăng cường học tập và thời gian cá nhân dành tại triển lãm.

Các phát hiện của nhóm nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Khoa học Học tập.

Chuyển đổi chơi thành học tập

Nesra Yannier là thành viên giảng viên của HCII và trưởng nhóm nghiên cứu.

“Có trí tuệ nhân tạo và tầm nhìn máy tính đã chuyển đổi chơi thành học tập,” Yannier nói.

Nhóm nghiên cứu cũng bao gồm Ken Koedinger và Scott Hudson từ CMU, Kevin Crowley từ Đại học Pittsburgh, và Youngwook Do từ Viện Công nghệ Georgia.

Một trong những triển lãm phổ biến tại bảo tàng là triển lãm động đất, nơi trẻ em xây tháp và cố gắng bảo vệ chúng khỏi rơi khi bàn rung. Thường có các biển hiệu được đặt xung quanh triển lãm để thu hút trẻ em về khoa học, nhưng bằng chứng không rõ ràng về hiệu quả của chúng.

Bàn động đất được tăng cường bởi AI

Yannier dẫn đầu nhóm nghiên cứu để xây dựng một bàn động đất được tăng cường bởi AI có máy ảnh, màn hình cảm ứng và màn hình lớn. Nó cũng có NoRilla, một tác nhân thông minh dưới dạng gorilla ảo. NoRilla thay thế các biển hiệu truyền thống và tương tác với người tham gia bằng cách đưa họ qua các thử thách khác nhau và đặt câu hỏi về triển lãm động đất, chẳng hạn như tại sao tháp có hoặc không rơi.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm triển lãm động đất thông minh tại Trung tâm Khoa học Carnegie ở Pittsburgh. Trẻ em tham gia trại hè tại trung tâm đã tương tác với triển lãm thông minh hoặc truyền thống và hoàn thành các bài kiểm tra và khảo sát trước và sau. Nhóm nghiên cứu cũng quan sát khách truy cập khi họ tương tác với triển lãm.

Khảo sát cho thấy trẻ em đã học được nhiều hơn từ triển lãm thông minh và chúng có cùng mức độ vui vẻ khi so sánh với triển lãm truyền thống. Triển lãm AI cũng giúp trẻ em hiểu rõ hơn về các khái niệm khoa học, cũng như cải thiện kỹ năng xây dựng và kỹ thuật của chúng.

Kết quả của nghiên cứu cũng cho thấy người dân đã dành khoảng sáu phút tại triển lãm thông minh, so với 90 giây tại triển lãm truyền thống.

Koedinger là giáo sư tại HCII.

“Điều ấn tượng nhất với tôi là hệ thống này thu hút trẻ em tham gia vào thực nghiệm khoa học thực sự và suy nghĩ,” Koedinger nói. “Trẻ em không chỉ hiểu mà còn có nhiều niềm vui hơn so với các triển lãm thông thường, ngay cả khi chúng đòi hỏi suy nghĩ nhiều hơn.”

“Triển lãm của chúng tôi đã tự động hóa hướng dẫn và hỗ trợ giúp cho thực nghiệm vật lý tay trở thành một trải nghiệm học tập có giá trị,” Yannier thêm. “Tại bảo tàng, phụ huynh có thể không có kiến thức liên quan để giúp con cái họ, và nhân viên có thể không luôn có sẵn. Sử dụng AI và tầm nhìn máy tính, chúng tôi có thể cung cấp trải nghiệm này cho nhiều trẻ em từ các nền tảng và quy mô khác nhau.”

Yannier nói rằng công nghệ mới này cũng có thể giúp học sinh trong lớp học và tại nhà, không chỉ trong bảo tàng.