Informatica

La Inteligencia Artificial Dentro de las Aulas del Futuro

Imagine un aula en el futuro donde los profesores trabajen junto con sus asociados de la Inteligencia Artificial para garantizar que ningún alumno se queda atrás.

Imagínese que en un monitoreo cuidadosamente realizado por el compañero de IA – Inteligencia Artificial – detecta a un estudiante en la parte de atrás del aula que ha estado callado y quieto durante toda la clase y el compañero de IA le pide al maestro que involucre al estudiante. Cuando se le llama, el estudiante hace una pregunta propia. Entonces, el maestro aclara el material que se ha presentado, y cada alumno obtiene una mejor comprensión de la lección.

Esto es parte de una visión más amplia de las aulas del futuro donde la instrucción humana y la tecnología de inteligencia artificial interactúan para mejorar los entornos educativos y la experiencia de aprendizaje.

Esta investigación desempeñará un papel fundamental para ayudar a garantizar que el “compañero” de la inteligencia artificial sea un socio natural en el aula, con capacidades de lenguaje y visión, lo que le permitirá no solo escuchar lo que el maestro y cada alumno está diciendo, sino también notar gestos (señalar, encogerse de hombros, moviendo la cabeza), mirada y expresiones faciales (actitudes y emociones de los estudiantes).

Durante los últimos cinco años, los científicos han estado trabajando para crear un sistema de ‘avatar encarnado multimodal’, llamado «Diana», que interactúa con un humano para realizar diversas tareas. Puede hablar, escuchar, ver y responder al lenguaje y los gestos de su compañero humano, y luego realizar acciones en un entorno de simulación en 3-D llamado ‘VoxWorld’. El trabajo se ha estado llevando a cabo en la Universidad del Estado de Colorado, dirigido por Ross Beveridge en su laboratorio de visión.

En un primer momento, sin cuerpo, hay una presencia virtual en un iPad, por ejemplo, donde es capaz de reconocer las voces de los diferentes estudiantes. Entonces, imagine un salón de clases: de seis a diez niños en la escuela primaria. El objetivo inicial en el primer año es que el socio de IA siga pasivamente a los diferentes estudiantes, en la forma en que hablan e interactúan, y luego, eventualmente, el socio aprenderá a intervenir para asegurarse de que todos estén representados de manera equitativa y participen en el aula.

Digamos ahora que hemos subido una aplicación de ‘Julia Child’ en mi iPad y yo quiero que ella me ayude a hacer pan. Si inicio el programa en el iPad, el avatar de Julia Child podría entender mi comunicación. Si tengo mi cámara configurada, el programa me permite estar completamente integrado y encarnado en un espacio virtual con ella para que pueda ayudarme.

Ella miraba mi mesa y dirá: «Está bien, tienes todo lo que necesitas». Y entonces me gustaría decir: «Creo que sí». Entonces, la cámara estará encendida, y si tuviera todos tus materiales para hornear colocados en tu mesa, ella escanearía la mesa. Ella entonces diría, veo la harina, la levadura, la sal y el agua, pero no veo ningún utensilio: usted entonces va a necesitar una taza, y que también se va a necesitar una cucharilla. Una vez que tuviera todo lo que necesitaba, ella le diría que pusieras la harina en «ese tazón, allí». Y luego te mostraría cómo mezclarlo.

El sistema de avatar » Diana » se está convirtiendo básicamente en una «presencia encarnada» en la interacción humano-computadora: ella puede ver lo que estás haciendo, y tú también puedes ver lo que está haciendo. En una interacción en el aula, Diana podría ayudar a guiar a los estudiantes a través de planes de lecciones, a través del diálogo y los gestos, al mismo tiempo que monitorea el progreso, el estado de ánimo y los niveles de satisfacción o frustración de los estudiantes.

Captura de pantalla del sistema de avatar encarnado «Diana». Crédito: Universidad Brandeis.

El uso de un socio de inteligencia artificial para el aprendizaje virtual podría ser una interacción bastante natural. De hecho, con una plataforma como ‘Zoom’, muchos de los problemas computacionales son realmente más fáciles, ya que las pistas de voz y video de diferentes hablantes ya se han segmentado e identificado. Además, en una exhibición tipo Hollywood de todos los estudiantes, un socio de IA virtual puede no parecer tan antinatural, y Diana podría integrarse más fácilmente con los estudiantes en línea.

En el contexto del Instituto de IA dirigido por CU Boulder, la investigación acaba de comenzar. Es un proyecto de cinco años y está despegando. Esta es una investigación nueva y emocionante que está comenzando a responder preguntas sobre el uso de nuestra tecnología de avatar y agente con los estudiantes en el aula, la intervención y cooperación, en este proyecto, de los maestros, psicólogos y expertos en al área de AI es extremadamente importante.

Fuente: Tessa Vernell, Universidad de Brandeis.

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