人工智慧應用新趨勢與展望 — 學生與機器人共同學習(下)

人工智慧應用新趨勢與展望 — 學生與機器人共同學習(下)

▲(圖/翻攝自臺北產經資訊網,下同)

【本文經合作夥伴《臺北產經資訊網》授權轉載,並同意《智慧機器人網》修訂標題,原文標題為《人工智慧應用新趨勢與展望 —學生與機器人共同學習》,作者:李健興、王美慧、黃宗祥、陳立中、楊勝期、久保田直行,《智慧機器人網》編輯整理】

文、圖/臺北產經資訊網

叁、適性學習代理人平臺,鏈結智慧生活

臺灣研究團隊整合日本東京久保田研究室實體機器人(註3),共同建置適性學習代理人平臺(Adaptive Learning Agent Platform),建構智慧城市未來生活模式,成功串連臺灣臺南市東區與日本東京小金井社區,未來將實際推廣於智慧城市國際鏈結,讓老年人及小朋友可以在社區快樂適性學習智慧生活。目前適性學習代理人平臺提供語言學習代理人(Language Learning Agent)、數學學習代理人(Math Learning Agent),以及老人與小孩電腦圍棋學習代理人(Computer Go Learning Agent),其中語言學習代理人可以協助學習者適性學習不同語言,包括:日語、英語、臺語及中文等跨語言學習,並可在不同平臺及裝置進行,例如:虛擬與實體機器人互動學習,或是透過手持式裝置、電腦等不同載具進行智慧學習。未來將整合高齡化社會所須之各種終身學習及健康照護等生理資訊內容,並融入智慧社區進行國際鏈結。

肆、模糊標記語言智慧型代理人,提升共同學習效益

模糊標記語言智慧型代理人架構,可以透過與出版商合作取得學習教材內容,接著本體論(Ontology)代理人基於學習教材建置數學知識本體給教學助理(Teaching Assistant)代理人使用(註4)。共同學習代理人則於課堂協助教師教學生,Assessment代理人可以協助評估學生學習成效,分為:學習落後、學習不足夠、基礎、好及優良。最後,再由Recommendation代理人協助教師及學生挑選適合學習內容做為下次學習的參考。

以本體論為基礎的知識表達(Ontology-based Knowledge Representation)通常需要專業知識者的協助建構,研究團隊與真平臺語學習網合作取得小學臺語學習教材,並與哈瑪星科技公司合作提供客製化電子書編輯軟體,結合智慧機器人PALRO軟硬體系統應用至「看圖說臺語與機器人共同學英語」學習情境,激發學生想像力及語言摘要能力。目前國內研究團隊已至臺南市歸南國小、青草國小及高雄市山頂國小實際導入教學場域,未來期望和國內外出版社合作,讓智慧機器人結合數位學習教材,協助教學現場老師教學與學生共同學習,擴散機器學習的效益。

伍、智慧機器人與學生共同學習應用情境

人類與機器人共同合作學習應用情境,透過WebSocket與Client端進行網路協定溝通,機器人PALRO擔任助教小老師透過語音提示小朋友數學概念,其中「怪獸大車拼」遊戲讓小朋友挑戰數的計算、數的比較和問題解決的能力,依照難度分成簡單、普通及困難共3個難度、11個任務。如果學生能通過全部的挑戰任務,就表示學會這些重要的數學概念,研究團隊透過實際導入高雄市三埤國小教學場域四年級小朋友學習狀況,建立測驗題庫提供小朋友進行前測與後測,測驗的資料將與現有的學習資料一起進行分析,驗證機器人與小朋友共同學習,可有效地提升學生學習興趣,未來將以更顯著之方式呈現弱勢學生受益成效。

以目前研究成果初步分析,機器人除了擔任助教角色外,也間接提升學生的學度態度及注意力,對於低於基礎的學生及須要補救教學的學生,他們的學習態度及動機都已獲得提升的效果。未來,研究團隊將持續與國內外廠商合作取得數位學習教材,並期望能於臺北市建構創新人機共學教室,讓更多的國內外小朋友可以和機器人互動達到共同學習的效果。

結論與展望

臺灣研究團隊已規劃和歐美研究團隊共同合作應用人工智慧技術於社群媒體、自然語言處理、英文學習及文本情緒分析等智慧機器人合作整合應用。考量目前使用之日本富士軟體(FujiSoft)機器人PALRO硬體成本昂貴,且只在日本製造及出產,實際教學場域應用推廣為目前的主要挑戰之一,將來機器人的維修問題尚待克服。因此建議未來臺北市政府人工智慧的發展方向之一或許可朝向結合國產機器人應用於教育學習場域,評估臺北市相關AI產業與國外內廠商共同合作導入日本實體機器人PALRO於臺灣市場之可行性,使智慧IRT機器人與學習者共同學習及闡述圍棋、語言及數學意涵能力,建構虛實整合之智慧學習環境,讓學習的創新應用模式再升級,期望成果能夠輸出海外,擴展國際知名度。

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