Barn lär av att att lära robotar.

I ett nytt forskningsprojekt om robotar i skolan ska barn få agera lärare till en robot som programmeras som "den ideala eleven" – det vill säga är nyfiken, frågvis och vill veta och förstå allt. Att barn lär sig bra genom att lära ut till andra är känt sedan tidigare. Bland annat så använder man sig av ett spel där barnet lär upp roboten genom sitt sätt att spela. Då vi på svip är lika nyfikna och frågvisa så ställde vi några frågor till Lena Pareto, ansvarig forskare på Högskolan Väst i Trollhättan.

Varför valde ni att ha en robot och inte en person?

En till en situationen är den mest effektiva inlärningssituationen. Men det finns sällan en lärare per elev. Då får man leta efter alternativ som kan ge bättre läroeffekt. I en tidigare forskning har vi jobbat med ett spel och en virtuell pedagogisk agent med artificiell intelligens (AI) som funnits på datorn. Syftet med den lärande agenten är att barnen inte bara ska spela matematikspelet själva, utan även lära upp en agent att spela bra. Hela iden bygger på att man måste tänka igenom själv hur saker hänger ihop och hur man ska presentera det för att kunna lära någon annan. Och inte minst att kunna svara på frågor du inte väntat dig att få från den du ska lära upp. Då blir man utmanad många gånger i sitt eget förstående på ett många gånger positivt sätt. Rollen som roboten ska spela är att vara de mänskliga barnens elev. Och i den rollen är roboten bättre än en mänsklig elev, för att ställa de här lite knepiga frågorna som får dig att tänka de lite mer djupa matematiska tankarna kan vara svårt och då är det inte sannolikt att eleverna klarar av detta själva.

Men skulle inte läraren kunna göra det?

Även om lärarna kanske vet vilka frågor som triggar den här reflektionen blir den relation som barnen har gentemot läraren ett problem. Barnen vet att om läraren ställer en fråga så vet barnen att de inte gör det för att de är nyfikna och vill veta, utan de gör det för att testa om eleven kan. Då tappar man hela motivationseffekten av att försöka lära någon annan att göra det som du kan själv.

En sån här robot vore nog bra på en del arbetsplatser för att ibland förklarar en chef något och ingen förstår eller törs ställa nån fråga då man inte vill verka dum..

Så kunde man ha roboten som ställde frågorna? Det tror jag säkert. (skratt). Jag tror vi alla skulle bli lite mer ”rumpnissar” och ställa frågan: varför då då? Jag tycker att frågor är väldigt viktiga, intressanta och leder oss framåt. Grundidén att vara väldigt nyfiken och ställa de lite kluriga, djupa frågorna, varför frågorna, och inte ytliga frågor. Ytliga frågor som t ex vad, hur och när. Sånt som alla numera Googlar svaren på. Utan frågor som: varför går solen ner. Frågor som tre, fyraåringar frågar hela tiden. Skulle vi behålla lite mer av den mentaliteten skulle vi nog få fler forskare här i världen. Den vetenskapliga nyfikenheten och undra på riktigt. Det här vill jag förstå, varför är det på det här sättet.

Och roboten ska inspirera barnen till att fortsätta vara nyfikna?

Genom att roboten går att programmera och kan få den typen av beteende. Det går ju inte att styra människor på samma sätt. Så förutom att barnen lär sig av att agera lärare, vilket de tycker är roligt med en figur på skärmen, och gissningsvis att med en fysisk empatisk, ganska fräck robot borde höja deras motivation ännu mer. Tänk om de kunde imitera och ta efter lite grand av robotens beteende i andra sammanhang. Det vore väldigt spännande. Men det ska vi försöka utröna för det vet vi ännu inte. Det ska vi genom den här studien utforska.

Roboten blir inte abstrakt i barnens ögon?

Vi människor lär oss väldigt mycket av att ta efter andras beteende. Vare sig vi gillar det eller ej så gör vi det. Yngre barn vet att det här inte är på riktigt. Men vi människor reagerar så på ett socialt beteende så det spelar ingen roll att det är en robot i den bemärkelsen. Det är så hårdkodat i oss så även om man vet att det inte är någon verklig människa så beter den sig socialt och då beter vi oss socialt tillbaka.

Då är det robotens AI som ni begränsar eller kommer den att lära sig så mycket att den slutar att ställa frågor?

Bra fråga. (skratt) Roboten blir fullärd. Roboten kommer att ställa frågor som finns inom spelet, som blir mer och mer avancerat. Agenten i spelet fungerar på liknande sätt. Men det blir tillräckligt avancerade frågor så om barnen i den här ålderskategorin lär sig att förstå hela vägen dit, då har vi kommit väldigt långt. Det blir på ganska strategisk nivå på slutet att fundera på. Att tänka matematiskt strategiskt.

Vilken ålderskategori vänder ni er emot?

Mattespelet är ganska basic med de fyra räknesätten. Positiva och negativa heltal. Så det är för årskurs tre till sex. Jag har testat det från första klass upp till högstadiet med de som har haft lite matematiksvårigheter. Poängen är att det är den djupare förståelsen av talsystemet och räknesätten som vi är ute efter. De får tänka ut själva och försöka förutse vad saker och ting ska bli, sen räknar spelet ut resultatet. Så fokus ligger inte på uträkning utan på att förstå hur saker och ting hänger ihop.

Hur man kommer fram till svaren istället för resultat?

Om man frågar vad sju plus fem blir, då finns bara ett svar. Om man istället frågar hur kan vi få 12, då finns många svar. Ett av de enklaste spelen försöker man hitta sådana här summor, och man spelar då med varandra. Om den ena har några kort som består av talen fem, två, tre, åtta och den andre har några andra kort. Då uppstår frågan hur vi kan tillsammans bilda talet tolv? Då kan det finnas flera olika varianter. Då får man resonera sig fram till hur man ska komma fram till summan tolv. Det här var ett exempel på ett av de enklaste spelen, sen finns det mer och mer avancerade där man kan tänka strategiskt. Om jag lägger jag det kortet, hur blir det då i nästa steg? Vilka alternativ har då min motståndare?

Bild som illustrerar hur det skulle kunna gå till i skolan framöver.

Men om man spelar mot roboten är den då lika duktig som schackrobotar?

Nej. Då vore det totalt ointressant. Det man gör mest är att man lär roboten spela spelet. Den lär sig på två sätt. Dels genom att observera och analysera hur barnet spelar. Och även på hur barnet svarar på robotens frågor. Den ställer situationsspecifika frågor och det är därför det funkar långt ner i åldrarna. Frågor som: varför valde du fem istället för åtta? Det blir en direkt reflektion på barnets agerande. Då den lär sig av barnet så har den en motsvarande nivå som barnet. Men den är även lite utmanande. För tanken är att de tillsammans ska komma vidare. Skulle det bli för svårt eller för lätt är det dödstråkigt på en gång. Det är en fin balansgång att hålla sig på barnets nivå fast med en liten utmaning.

Är det tänkt att roboten får följa med eleven under hela skolperioden?

(skratt) Alla går omkring med sin lilla robot. Du har med dig din lärling hela vägen.

Men det blir kanske för dyrt?

Det är baksidan av det här. De är inte jättebilliga de här robotarna. I en skolmiljö är det inte troligt att varje elev har sin egen robot. Det finns även virtuella system där man kan simulera de här robotarna tillfälligt och så kan man ha den fysiska ibland.

Jag var i Örebro och såg ett projekt där robotar skulle hjälpa personer på ett äldreboende med olika hushållssysslor. Vore inte nåt sånt här bra för att hålla igång hjärnan även på äldre?

Absolut. Det har jag inte tänkt på. Mattespelet har vi funderat för att använda på stroke patienter. Just det här att träna upp sin kognitiva kapacitet med något som är lite utmanande och lite spännande. Men att använda roboten för att stimulera minnet och att komma ihåg var en väldigt spännande. Den skulle kunna ställa frågor som en hjälp att komma ihåg saker som en indirekt påminnelse. Det vore lite trevligare än att någon säger till en vad man ska göra. Det är en idé som vi får vidareutveckla.

Nu blir det mattespel men kommer ni prova andra områden som t ex biologi?

Nu testar vi bara principen. Eftersom vi har spelet utvecklat som handlar om matematik och den här agenten så blir det det första testet. Det tar ganska lång tid att utveckla en sån här agent och det är skälet till att vi börjar med det. Fungerar det så finns det inget som hindrar att man använder det på andra områden på liknande sätt. Men den kommer att behöva programmeras efter det specialområdet. För en generell AI finns inte ännu och jag vet inte om vi nånsin kommer dit.

Vi på svip tackar Lena Pareto för att hon stillat vår nyfikenhet.