Robotique sociale : comment les scientifiques apprennent aux robots à enseigner

Les tests ont été effectués sous la supervision d’un psychologue.

NAO, le professeur parmi les robots
NAO, le professeur parmi les robots

Si certains experts estiment que les robots et l’IA pourraient annoncer la fin des temps, beaucoup pensent aussi qu’ils peuvent contribuer à combler d’importantes lacunes dans la main-d’œuvre et aider les gens non seulement sur le plan mécanique, mais aussi sur le plan social.

Un groupe de chercheurs a récemment testé en classe la méthode SPARC (Supervised Progressively Autonomous Robot Competencies), une méthode de contrôle des robots.

Leurs conclusions, publiées dans Science Robotics, montrent que l’apprentissage automatique peut être utilisé pour apprendre aux robots à aider les jeunes élèves à apprendre.

Robots d’apprentissage

Un robot social a récemment appris à enseigner à de jeunes élèves âgés de huit à dix ans en les encourageant. Pour ce faire, un groupe de chercheurs a mis en œuvre un nouveau système d’apprentissage automatique : le système SPARC (Supervised Progressively Autonomous Robot Competencies).

SPARC est une approche relativement nouvelle qui n’a été testée que dans des simulations ou avec d’autres robots remplaçant les humains. Emmanuel Senft et ses collègues ont mis au point cette méthodologie et l’améliorent actuellement par des tests sur des humains.

Les robots utilisés dans l’étude ont pu acquérir un comportement social approprié pour la salle de classe en interagissant avec les élèves sous la supervision étroite d’un doctorant en psychologie qui n’avait aucune expérience en robotique.

Contrôle humain et autonomie des robots

Pour adapter le comportement des robots à la salle de classe, les chercheurs ont cherché un équilibre entre le contrôle humain et l’autonomie du robot.

Il s’agit d’un défi à la fois éthique et technique qui ne peut actuellement être relevé par les méthodes traditionnelles d’apprentissage automatique telles que l’apprentissage par renforcement.

Dans SPARC, les actions de contrôle du robot sont initialement une ardoise vierge. L’enseignant téléopère le contrôleur et sélectionne les actions à effectuer par le robot.

Les tests ont montré que les robots apprennent rapidement des modèles. Les robots continuent à “évoluer” et commencent à suggérer des actions à l’enseignant en fonction de leur expérience et de leur temps d’instruction antérieur. L’enseignant continue de choisir les actions à autoriser, encourageant les robots à apprendre les actions à effectuer dans certaines situations. Au fil du temps, cela réduit le besoin d’intervention de l’enseignant.

Les avantages de la robotique sociale

SPARC a effectivement permis à un robot humanoïde NAO d’apprendre des comportements sociaux qui lui ont permis de s’occuper de 75 enfants. Il a pu apprendre ce comportement après seulement 25 interactions, qui ont duré environ trois heures.

L’assistance du robot a permis d’améliorer de 10 à 30 % les performances des élèves.

Le potentiel de SPARC ne se limite pas à l’éducation. Selon les auteurs de l’étude, la robotique sociale peut contribuer à l’amélioration de la robotique médicale et d’assistance au-delà des applications en classe.

Les robots sociaux, disent-ils, peuvent contribuer à combler une lacune importante dans l’éducation. L’augmentation du nombre d’étudiants et les coupes budgétaires ont rendu plus difficile pour les étudiants de se connecter en face à face.

Coexistence avec les robots

Il est intéressant de noter qu’à mesure que la technologie robotique s’est imposée dans les salles de classe, l’utilisation abusive et le vandalisme des robots sont devenus une préoccupation pour certains éducateurs.

Un groupe de chercheurs a mis au point un robot qui enseigne aux enfants d’une manière différente : il les aide à apprendre comment se comporter avec la robotique.

Quoi qu’il en soit, les chercheurs du SPARC espèrent que leur nouvelle méthode adaptative d’apprentissage du comportement social des robots permettra à cette technologie de s’imposer et de devenir un élément plus important de notre société.

Si tel est le cas, la robotique pourrait être un outil formidable pour aider les gens sur le plan social. L’un des grands avantages serait d’aider les jeunes à s’impliquer davantage dans l’éducation.