Des robots pour l'éducation

La possibilité de remplacer l'enseignant par une intelligence artificielle

L'éducation moderne ne peut ignorer, et encore moins résister, aux tendances actuelles de la robotisation et de l'automatisation. Malgré le conservatisme traditionnel, le système éducatif doit tenir compte de la réalité sociale dans laquelle vivra la génération moderne. Les nouvelles technologies doivent être présentes dans les méthodes et le système d'éducation ; elles doivent être combinées de manière organique avec les principes traditionnels d'enseignement et d'éducation, complétant ainsi le processus éducatif. Les tableaux et agendas électroniques, les panneaux de capteurs, les réseaux d'information et de communication, la robotique - tout ce qui, il y a dix ans, semblait fantastique, mais qui, pour les étudiants d'aujourd'hui, est un habitat naturel. Aujourd'hui, les robots sont devenus nos assistants, des éléments de la vie quotidienne, voire des interlocuteurs, interagissant activement avec les humains et résolvant pour eux des tâches routinières monotones, contribuant ainsi à révéler le potentiel humain. Les robots peuvent être utilisés à différentes fins, en fonction de leur fonctionnalité et de leur programme. Il existe déjà de nombreux cas de robots sauveteurs anthropomorphes, de robots manipulateurs, de robots enseignants, de robots joueurs de football, etc. Leur fonctionnalité augmente constamment et le "processus de pensée" n'appartient plus seulement aux organismes vivants. Les développeurs améliorent de plus en plus les systèmes intelligents, notamment en termes d'interaction homme-machine.

Les orientations du développement de la robotique dans l'éducation

Chaque année, la robotique et les robots seront de plus en plus appliqués dans le processus éducatif. On peut distinguer cinq tendances à cet égard, qui sont déjà mises en œuvre aujourd'hui.

1. La robotique est un élément de l'apprentissage ludique, et l'apprentissage devient un processus fascinant. Les élèves peuvent simultanément développer leur réflexion, leur imagination créative et jouer en utilisant des pièces de construction pour assembler et programmer des robots. Dans les universités techniques, cette technologie est utilisée pour apprendre les algorithmes et les principes de la robotique et développer des compétences dans la résolution de problèmes d'ingénierie appliquée.
2. Intermédiaire robotique. Dans le processus d'éducation, il y a des situations où un élève, pour une raison quelconque, ne peut pas assister aux cours avec tout le groupe, puis il peut développer une inadaptation psychosociale. Dans ce cas, un médiateur robotique mobile peut les aider. Il se déplace dans l'établissement d'enseignement, est présent dans les cours et transmet l'information au patient. L'étudiant contrôle lui-même le robot intermédiaire depuis l'ordinateur et, sans enfreindre le régime médical, en restant à la maison ou à l'hôpital, continue de participer activement au processus éducatif.

Il compense le manque d'interaction sociale, ce qui a un effet positif non seulement sur le développement de la personnalité de l'élève mais aussi sur son bien-être. Un bon bagage psycho-émotionnel et un sentiment de présence améliorent l'état de santé et réduisent le temps de rééducation d'un élève malade.

1. Le robot de téléprésence est un intermédiaire dans l'enseignement à distance, un substitut de l'enseignant lors de l'utilisation des technologies à distance ; son but est de promouvoir de nouvelles méthodes d'enseignement à distance. La particularité du cerveau humain est qu'une perception plus efficace se produit avec une bonne orientation spatiale. L'enseignant peut être n'importe où, tandis que le robot peut être dans la salle de classe. Ses caméras et ses capteurs sont les yeux et les oreilles de l'enseignant. Ils lisent les signaux et envoient une réponse via des images et des paroles audio aux tablettes, ordinateurs portables et étudiants" Téléphone (s. Dans certains cas, le robot peut se débrouiller sans personne et diriger le cours de manière autonome selon le programme. Cette méthode d'apprentissage interactive augmente la qualité de l'enseignement, car les meilleurs enseignants peuvent donner des cours dans n'importe quel établissement d'enseignement à une distance considérable.

Aucun robot ne peut penser comme un humain ; l'intelligence artificielle n'y est pas encore parvenue. Le robot suit les commandes données par l'enseignant en fonction des capacités techniques. L'enseignant et la bibliothèque étaient les seules sources de connaissances au siècle dernier. Les étudiants d'aujourd'hui ont un accès facile aux bibliothèques électroniques; chacun peut avoir des livres électroniques à sa disposition. Cependant, l'éducation n'est pas seulement un volume de connaissances, mais aussi la capacité d'appliquer des connaissances professionnelles à la communication avec les gens. Même le meilleur robot a des matériaux limités à une base de données et ne peut répondre à aucune question.

1. Robot tuteur pour l'éducation inclusive. D'une part, le robot n'est pas vivant, mais d'autre part, il bouge et peut répondre à l'élève. Ici, le robot est utile en tant que guide, assistant et intermédiaire entre les enseignants et les élèves ayant des besoins éducatifs spéciaux ou des handicaps. Le robot tuteur aide les étudiants souffrant de handicaps mentaux ou physiques à acquérir des compétences professionnelles en combinant l'enseignement avec des pauses de bien-être dynamiques ou relaxantes pour soulager la tension émotionnelle et la fatigue. Le robot est capable de diagnostiquer le bien-être et la condition physique de l'élève et peut même apporter une correction et une rééducation psychologiques et réduire le stress émotionnel. Un robot tuteur anthropomorphe humanoïde naturel ou virtuel peut remplir le rôle de tuteur, d'enseignant et de mentor idéal. Il est patient et résilient, capable de compenser les handicaps mentaux ou physiques d'un élève handicapé ou handicapé.

2. Motivateur de robots. Ce robot peut corriger les troubles mentaux primaires et secondaires chez les enfants. Ces cours développent des compétences professionnelles, favorisent l'activation des activités motivationnelles et cognitives, assurent une implication émotionnelle dans le processus d'apprentissage et aident à développer des compétences pratiques.

Sphères d'application pratique des robots et de l'IA

L'IA est largement utilisée pour composer des programmes de formation individuels. En se concentrant sur les préférences et les besoins de chaque étudiant, elle sélectionne des supports pour la répétition et l'assimilation des sujets et les distribue pour éviter l'épuisement. Il faudrait des semaines ou des mois à un humain pour composer des programmes individuels pour une entreprise de 100 personnes, et l'IA permet non seulement de gagner ce temps, mais aussi d'apprendre elle-même dans son processus de travail. Une autre application est la réalisation de diverses expériences, qui peuvent comporter certains risques pour la santé des scientifiques humains. Par exemple, des chiens robots spéciaux aident à acquérir des connaissances - ils recueillent des informations sur le territoire, aidant les spécialistes à étudier le sol ou à cartographier la zone. La robotique dans l'éducation est principalement liée aux sciences. Les nouvelles technologies peuvent modifier radicalement les cours de physique, de biologie, de mathématiques et de chimie. Les robots permettent de mieux développer les compétences concrètes : avec eux, il est plus sûr de mener des expériences et de tester des théories, en acquérant des connaissances sur un résultat spécifique. Tout le monde ne sera pas capable de faire la même chose en production, ce qui entraînera probablement des pertes et des accidents. Les compétences non techniques peuvent également être développées dans le processus d'interaction avec le robot : de la capacité à travailler en équipe à la capacité à trouver les informations nécessaires. Au XXIe siècle, la capacité à "googler" devient plus importante que le simple fait de savoir. Le domaine de l'éducation doit changer - et les robots peuvent y contribuer. Les enfants des écoles pourront lire des expériences, des opérations et des réactions et les observer dans un format sûr. Ce n’est qu’une question de temps avant que l’intelligence artificielle ne fasse partie de la vie quotidienne. C'est pourquoi il est nécessaire d'apprendre à manier la technologie aujourd'hui pour réussir dans notre travail demain.

Qui va gagner : l'intelligence artificielle ou naturelle ?

Nos enfants préfèrent de plus en plus passer un week-end avec une tablette qu'avec leurs parents dans la nature, et il y a une nette victoire pour l'IA. Mais si un enfant tombe et se casse le genou, il est peu probable qu'il coure vers la tablette. C'est aussi directement lié à la confrontation entre l'enseignant et le robot : personne ne remarquera la sensibilité de l'enseignant, son exemple personnel, ni le lien émotionnel entre l'enseignant et l'élève. Un enseignant n'est pas un livre audio ici; des qualités uniques sont essentielles.

Au lieu de ou ensemble ?

Certains experts estiment que l'enseignant peut être partiellement remplacé par l'intelligence artificielle. Bien sûr, les robots ne sont pas encore capables d'exprimer pleinement leurs émotions, mais ils peuvent certainement aider à gérer les tâches de routine et à systématiser les données. Il peut être difficile pour les enseignants de contrôler une classe entière, d'accorder une attention individuelle à chacun pour résoudre des problèmes complexes ou expliquer des détails incompréhensibles. La machine le fera en quelques secondes : elle analysera le travail et les réponses de l’élève, puis donnera à l’enseignant toutes les informations "en lignes claires." ; Dans ce format, l’ IA n’agit pas à la place de l’enseignant, mais ensemble. L'IA facilitera et améliorera le travail des enseignants si tous les processus sont construits correctement et qualitativement. Les robots peuvent devenir un outil d'agrégation, à l'aide duquel un grand flux de données sera traité. Par exemple, l’intelligence artificielle pourra collecter à distance toutes les données relatives à un enfant : ses résultats scolaires, sa participation à des concours, ses notes, les recommandations des enseignants - une couche considérable d’informations qui seront précieuses pour les parents et les enseignants. Il existe un point de vue opposé : tous les chercheurs et scientifiques ne pensent pas qu'un robot puisse remplacer entièrement un enseignant. Le célèbre analyste et futurologue britannique Ian Pearson prédit que d'ici 2030, les robots dépasseront physiquement et mentalement les humains. Cependant, même lui affirme que la profession d'enseignant est l'une des professions dans lesquelles un robot ne peut pas entièrement remplacer les humains. Outre les enseignants, les professions de militaire, de policier et de gestionnaire sont qualifiées de professions inaccessibles pour les robots. Une compétence essentielle qu'un robot ne peut maîtriser est la pensée critique, c'est-à-dire un système particulier de jugements, d'analyse des choses et des événements, de formulation de conclusions raisonnables et de distinction entre la vérité et la fiction. L'esprit critique vous permet de faire des évaluations et des interprétations et d'appliquer correctement les résultats à des situations et des problèmes. L'esprit critique est l'un des talents les plus cruciaux dans le monde d'aujourd'hui, et les enfants et les adultes doivent le pratiquer régulièrement. Les robots ne sont pas encore totalement capables de créativité. Il est impossible de remplacer les domaines de la vie humaine où il y a de la créativité, car le processus créatif ne peut être automatisé. Cela signifie que l'invention commune des enseignants et des élèves restera un processus d'interaction entre les personnes, et non entre les personnes et les machines. La créativité collaborative et les activités communes sont un excellent moyen de rassembler les adultes (famille et école) pour le bien des enfants. Il est impossible de programmer tout ce qui relève de la créativité et des industries créatives. L'art, la curiosité et l'imagination sont des qualités qui ne sont inhérentes qu'à l'être humain, et ce sont des composantes essentielles du processus éducatif. Et avec le développement de la technologie, une attention de plus en plus grande sera accordée au développement de la créativité. Les compétences communicatives qualitatives (compétences en matière de communication orale et écrite de qualité, capacité à parler en public et à écouter attentivement) ne peuvent être enseignées que par des personnes, et non par des robots. Par exemple, avec toutes les ressources existantes, le dialogue conversationnel ne peut être formé qu'avec un partenaire humain, en incorporant des éléments de communication non verbale qui ne sont disponibles que pour les humains. Les psychologues affirment que nous ne nous souvenons pas précisément des informations qu'une personne nous dit, mais nous nous souvenons des émotions et des sentiments que cette communication nous procure. L'interaction entre l'élève et l'enseignant suit les mêmes règles. Souvent, la personnalité et le charisme de l’enseignant jouent un rôle décisif dans l’attitude de l’élève vis-à-vis de la matière enseignée et du processus d’apprentissage. Cette liste pourrait s'allonger encore longtemps. C'est un paradoxe, mais plus nos vies sont automatisées, plus les gens deviennent émotionnellement vulnérables. Cela implique un développement et une éducation émotionnels au sein d'un système d'apprentissage et d'éducation équilibré. Dans le même temps, la vitesse de développement et d'application de la technologie et de la robotisation est beaucoup plus rapide que la construction d'une interaction qualitativement nouvelle entre les enseignants et les élèves, la famille et l'école, le contenu éducatif et la technologie de transmission de ce contenu. Les rôles et la nature de l'interaction entre l'enseignant et l'élève sont en train de changer. Les écoles vont changer, et d'autres organisations éducatives vont apparaître, mais le processus éducatif restera toujours un effort de collaboration entre les personnes, un espace de communication et d'interaction, de dialogue et de développement. Un enseignant est une personne importante pour les élèves. C'est une personne qui peut soutenir, compatir et se réjouir pour son élève. La pratique montre que les ressources Internet, l'automatisation et les outils robotiques pour l'éducation vont se développer activement, et que les processus de routine seront automatisés. Mais la variété des ressources éducatives ne remplacera pas les fonctions d'activité et de développement conjoint des élèves et des enseignants. Tout ce qui touche à la personnalité, à la motivation, à la créativité et à l'esprit critique ne risque pas d'être entièrement remplacé par des robots. Ainsi, comme tout processus, le remplacement des enseignants par des robots présente des avantages et des inconvénients..

Avantages des robots enseignants :

1. Interagir avec un robot enseignant peut aider les élèves à mieux comprendre les compétences technologiques.
2. Les enseignants robotiques sont rentables dans le contexte où ils n'ont pas à être payés, car ils effectuent simplement des tâches selon le programme défini dans leur système.
3. ils sont généralement programmés pour être constamment mis à jour, afin qu'ils puissent enseigner aux étudiants les dernières méthodologies pertinentes pour n'importe quel secteur d'apprentissage.
4. La compréhension mutuelle avec un enseignant robot est beaucoup plus accessible qu'avec un enseignant humain, et les élèves ont tendance à être plus enthousiastes de la part d'un tel tuteur.
5. Ils peuvent projeter des écrans d'ordinateur depuis n'importe où dans leur classe.
6. La "tête" du robot enseignant peut stocker plus d'informations ;
7. Le robot est incapable de se sentir fatigué.

Inconvénients des robots enseignants :

1. La plupart des robots doivent être rechargés pour fonctionner correctement, ce qui entraîne d'énormes coûts énergétiques.
2. Parce que les robots enseignants n'ont pas de sentiments, ils ne pourront pas aider pendant une période émotionnellement difficile.
3. Pour utiliser des logiciels et du matériel de robot, les salles de classe doivent être équipées d'une infrastructure de haute qualité pour utiliser l'électricité et les connexions Internet.
4. Les enseignants robotiques ne seront pas en mesure de développer des idées créatives ou innovantes pour aider les élèves à comprendre un concept particulier, ni de fournir des commentaires critiques lors du test des connaissances ;
5. Ils ne seront pas en mesure de déterminer si les étudiants' les problèmes de performances sont la conséquence d'une mauvaise compréhension d'un sujet, les "lacunes" dans leur connaissance du matériel ou de leurs problèmes ; par conséquent, ils ne pourront pas trouver de solutions correctes et pratiques.

L'apprentissage qui dépend uniquement de la robotique est associé à certains inconvénients liés aux problèmes sociaux, notamment :

• confidentialité,
• obstacles au développement,
• augmentation du chômage,
• inconvénients techniques.

La principale valeur des robots dans l'éducation est leur utilisation dans la conception et la structure des programmes. Mais utiliser une telle technologie comme alternative à l'enseignement aux personnes du monde entier peut être un processus compliqué.

En outre, l'ensemble du programme est basé sur des programmes informatiques qui peuvent rendre l'apprentissage humain inutile. Ce n'est pas le cas en raison des limitations technologiques associées, telles que la parole inexacte ou la reconnaissance émotionnelle.

Bien que les robots puissent constituer un outil pédagogique attrayant dans les salles de classe, il est peu probable qu'ils remplacent de sitôt les humains en tant qu'enseignants. Les robots ne pourront remplacer les enseignants à 100 % que lorsqu'ils deviendront pleinement conscients, comme les humains.

Au-delà de cela, l'école ne consiste pas seulement à fournir des services éducatifs, mais bien plus encore. Et tandis que les robots ne peuvent pas enseigner aux enfants les valeurs, l'amitié, l'entraide et d'autres qualités inhérentes uniquement aux humains. Il existe déjà des centaines de services en ligne pour l'apprentissage des langues, la préparation aux tests et examens, et la formation à la résolution de problèmes divers. Pourtant, il n'y a pas de domaine pour enseigner aux enfants des qualités humaines et inculquer des valeurs universelles, telles que la moralité et l'honnêteté. Et il est peu probable que de tels programmes apparaissent dans un avenir pas si lointain, car ils n'ont pas encore compris comment les expliquer dans des diagrammes.