Robots en leerkrachten: Een explosieve mix? Platform L Antwerpen 21 november 2018 Stijn Van Laer KU Leuven Faculteit psychologie en pedagogische wetenschappen KU Leuven Faculteit geneeskunde
OPLOSSING Meer leerkrachten? De lat lager leggen? ROBOTS?
Waarom geen robots? Nemen bepaalde taken over Presteren beter dan mensen Voeren uit wat anders niet mogelijk is Hun inzet toont technologische innovatie aan Ze zijn kosteneffectief Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Robots en robots Hardware Software Uitvoeren Bedenken Assisteren Vervangen Kaivo-Oja, J., Roth, S., & Westerlund, L. (2017). Futures of robotics. Human work in digital transformation. International Journal of Technology Management, 73(4), 176-205.
Mogelijke rollen van robots in het onderwijs Robot als personificatie van leerkracht Robot als peer van de lerende Robot als ondersteuning voor de lerende Robot als leerkracht Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Robot als personificatie van leerkracht Leerkracht: Saya & RoboThespian Topic: hefbomen in de fysica Kenmerken: camera, gelaatsuitdrukkingen, spraak, door leerkracht Effect: significante toename van leren Hashimoto, T., Kobayashi, H., Polishuk, A., & Verner, I. (2013, March). Elementary science lesson delivered by robot. In Proceedings of the 8th ACM/IEEE international conference on Human-robot interaction (pp. 133-134). IEEE Press.
Robot als personificatie van leerkracht Embodiment via de hardware Aantal ingebouwde functies (gebaren en gelaatsuitdrukkingen) via de software Leerkracht achter de knoppen van op afstand leerkracht bepaalt Weinig technologisch geavanceerd (excl. gelaatsuitdrukkingen) Geen autonomie van de robot 1 sensor + reactie door leerkracht Hashimoto, T., Kobayashi, H., Polishuk, A., & Verner, I. (2013, March). Elementary science lesson delivered by robot. In Proceedings of the 8th ACM/IEEE international conference on Human-robot interaction (pp. 133-134). IEEE Press.
Robot als peer van de lerende Peer: Robovie Functie: Houden van gezelschap Kenmerken: verschillende sensoren gedragsschemata, beloonsysteem Effect: langdurige vriendschap en interactie tussen lerende en robot Kanda, T., Sato, R., Saiwaki, N., & Ishiguro, H. (2007). A two-month field trial in an elementary school for long-term human robot interaction. IEEE Transactions on robotics, 23(5), 962-971.
Robot als peer van de lerende Embodiment en interactie van peer via de hardware Benoemen, stellen van gedrag, en toevertrouwen van persoonlijke informatie via de software Leerkracht introduceert de robot ter ondersteuning van de lerenden Matig technologisch geavanceerd (regels voor sensorische waarnemingen) Autonomie van de robot door de aanwezige sensoren (actie afhankelijk van input) Kanda, T., Sato, R., Saiwaki, N., & Ishiguro, H. (2007). A two-month field trial in an elementary school for long-term human robot interaction. IEEE Transactions on robotics, 23(5), 962-971.
Robot als ondersteuning voor de lerende Compagnon: NAO Topic: Schrijfvaardigheid Kenmerken: motorische vaardigheden, leren, fouten maken Effect: # schrijfinteracties, schrijven en motivatie Hood, D., Lemaignan, S., & Dillenbourg, P. (2015, March). When children teach a robot to write: An autonomous teachable humanoid which uses simulated handwriting. In Proceedings of the Tenth Annual ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (pp. 83-90). ACM.
Robot als ondersteuning voor de lerende Embodiment en interactie met lerenden via de hardware Algoritme voor het ondersteunen van schrijfvaardigheid via de software Leerkracht introduceert de robot ter ondersteuning van het leren Technologisch geavanceerd (regels voor sensorische waarnemingen, en reactie) Autonomie van de robot door de aanwezige sensoren en model (differentiatie) Hood, D., Lemaignan, S., & Dillenbourg, P. (2015, March). When children teach a robot to write: An autonomous teachable humanoid which uses simulated handwriting. In Proceedings of the Tenth Annual ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (pp. 83-90). ACM.
Robot als volwaardig leerkracht Leerkracht: Pearson, Knewton en IBM Williamson, B. (2017). Who owns educational theory? Big data, algorithms and the expert power of education data science. E-Learning and Digital Media, 14(3), 105-122.
Robot als volwaardig leerkracht Embodiment via de leerkracht. Black box algoritme voor het voor het ondersteunen van lerenden via de software Leerkracht wordt door de robot gestuurd bij het ondersteunen van leren. Hoog technologisch geavanceerd (continue (re)generatie van modellen en adaptatie) Autonomie van de robot door de continue aanpassing van de modellen (differentiatie) Williamson, B. (2017). Who owns educational theory? Big data, algorithms and the expert power of education data science. E-Learning and Digital Media, 14(3), 105-122.
OPGELOST?
Ethische overwegingen (I) Privacy Gebruik van sensoren (Logdata, HRF, TDSC, EEG, oogbewegingen, ) Opslag van informatie (Datalekken, bij derden, commercieel, ) Gebruik van algoritmen (toekomst voorgedefinieerd, subjectief, ) Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Ethische overwegingen (II) Gehechtheid Bedrog (chatbots, menselijke interactie, humanoïde avatars, etc.) Verlies van menselijk contact (opdringen van AI-ML narratief, etc.) Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Ethische overwegingen (III) Verantwoordelijkheid Controle over de hardware ( autonoom handelen) Controle over de software ( autonoom handelen) Controle over ethische en morele kwesties (Facebook, Google, Tesla, etc.) Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Uitdagingen voor onderzoek Effecten van de aanwezigheid van robots o Effect van nieuwigheid? o Het effect van een fysieke robot (menselijk of niet)? o Effect van interactie met een robot? Onderwijstheorie omzetten in algoritmen o Wat moet wanneer op welke manier gebeuren om effectief te zijn? o Meetbaarheid van variabelen die een rol spelen? o Theorie of data of beide? Steels, L., & Brooks, R. (2018). The artificial life route to artificial intelligence: Building embodied, situated agents. Routledge.
Uitdagingen voor onderzoek Evolueren van nabootsen naar intelligentie o Structuur van computersystemen? o Hoe van demonstreren om te leren naar effectief leren? o Van theorie naar praktijk? Steels, L., & Brooks, R. (2018). The artificial life route to artificial intelligence: Building embodied, situated agents. Routledge.
Conclusies Voordelen van robots in het onderwijs Verschillende soorten robots Voorbeelden van effectief onderwijs met robots Ethische overwegingen en uitdagingen voor onderzoek Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Conclusies Personificatie van actoren (leerkrachten en lerenden) Ondersteuning voor deeltaken Volledig autonome systemen (iemand schrijft de algoritmen) De Technological singularity zal nog niet voor morgen zijn (echte intelligentie geen nagebootste) Sharkey, A. J. (2016). Should we welcome robot teachers?. Ethics and Information Technology, 18(4), 283-297.
Conclusies Noodzaak aan inzicht in: data en sensoren algoritmen en hun makers Generieke wetenschappelijke mogelijkheden Russell, S. J., & Norvig, P. (2016). Artificial intelligence: a modern approach. Malaysia; Pearson Education Limited.
BEDANKT Stijn Van Laer