Les enfants apprennent mieux avec un ami. Ils sont plus enthousiastes et comprennent mieux s'ils approfondissent un sujet avec un compagnon. Mais que se passe-t-il si ce compagnon est artificiel ?

Des chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison ont construit un robot, nommé Minnie, servir de copain de lecture aux collégiens, et les nouveaux amis de Minnie sont devenus plus enthousiasmés par les livres et plus attachés au robot au cours de deux semaines de lecture ensemble.

"Après une interaction, les enfants nous disaient généralement que, Bien sur, c'était agréable d'avoir quelqu'un avec qui lire, " dit Joseph Michaelis, un étudiant diplômé de l'UW-Madison qui étudie la psychologie de l'éducation. "Mais au bout de deux semaines, ils parlent de la façon dont le robot était drôle et stupide et effrayé, et comment ils rentraient à la maison avec impatience de le revoir."

Michaelis et le professeur d'informatique Bilge Mutlu ont publié leurs travaux avec Minnie mercredi 22 août dans le journal Robotique scientifique .

La recherche montre que l'apprentissage social (s'associer avec un pair pour résoudre des problèmes de mathématiques ou lire un chapitre d'un manuel) est un moyen puissant d'aider les élèves à développer leurs compétences et leurs intérêts, selon Michaelis. Il améliore la compréhension des élèves en répartissant la charge de travail cognitive et en renforçant la compréhension par le dialogue.

"Le plus intéressant pour moi est que nous savons que l'apprentissage social renforce l'intérêt et la motivation, " dit Michaelis, qui a enseigné les sciences au secondaire avant de retourner aux études supérieures. "Beaucoup d'enfants qui n'aiment pas lire, en particulier, souligner qu'il s'agit d'une activité isolée, et les gens acceptent en quelque sorte cet isolement. Mais cela peut être démotivant et plus difficile à apprendre et à comprendre dans cette situation."

Michaelis et Mutlu pensent que les robots compagnons feront bientôt partie des foyers, et ils se sont demandé si ces robots pouvaient servir de compagnons d'apprentissage social pour les enfants.

Ils ont conçu un programme de lecture de deux semaines comprenant 25 livres représentant une gamme de compétences de lecture et de complexité de l'histoire, et programmé Minnie pour être un auditeur intéressé. Les enfants de l'étude lisent à haute voix au robot, qui pourrait suivre leur progression dans le livre et réagir à l'histoire - toutes les quelques pages environ, surtout pendant les moments importants de l'intrigue, avec l'un des centaines de commentaires préprogrammés.

"Le but est d'essayer de le rendre aussi véritablement conversationnel que possible. Si vous me lisiez un livre, et j'ai été surpris, Je dirais quelque chose comme, "Wow, Je n'avais pas vu ça venir!", dit Michaelis. "Quand une partie effrayante du livre arrive, le robot dit, 'Oh, Wow, J'ai vraiment peur.' Il réagit comme il le ferait s'il avait une vraie personnalité."

Avec simple, yeux noirs surdimensionnés sur un globe blanc relativement sans relief d'une tête, Minnie peut réagir, cajoler, résumer et paraître réfléchie. Il commence même par suivre une première lecture introductive en recommandant (via un algorithme) un bon livre de sa bibliothèque de titres, qui incluent la série familière Harry Potter et Goosebumps et des classiques du genre comme "A Wrinkle in Time".

"Ce match est crucial. Si vous essayez d'établir un lien social avec quelqu'un, et ils disent, 'Tu adorerais ce livre, ' et ils ont totalement tort ? Cela ruine cette crédibilité, " dit Michaelis. " La plupart des enfants ont dit que le robot avait fait du bon travail en leur suggérant des livres. "

La connexion s'est développée à partir de là. Le nombre d'enfants qui ont dit aux chercheurs que le robot avait une personnalité ou des émotions a plus que quadruplé au cours des deux semaines que les lecteurs ont passées avec Minnie. Le nombre de personnes déclarant qu'ils étaient motivés à lire a également augmenté et a dépassé un groupe témoin après une version papier du programme de lecture. Et les enfants qui lisaient avec Minnie ont dit qu'ils avaient l'impression de comprendre et de se souvenir davantage des livres partagés.

Mutlu, qui étudie l'interaction homme-robot, a dit que l'illusion de la personnalité dans un robot est si fragile, il se décompose souvent en quelques minutes.

« Nous nous habituons de plus en plus à interagir avec des choses qui nous parlent maintenant, avec Siri et Alexa et d'autres. Lorsqu'ils se comportent d'une manière qui révèle en quelque sorte leurs défauts techniques ou leurs limites, vous réalisez immédiatement que vous n'avez pas de conversation réelle, " dit Mutlu. " Le plus grand choc dans notre étude est que deux semaines plus tard, les enfants sont toujours liés au personnage - plutôt que de dire, 'C'est stupide. Je ne parle plus à ton robot.'"

Il attribue ce succès au soin apporté à l'élaboration du répertoire de discours de Minnie, et aussi à un endroit idéal que les robots apprécient parmi le groupe d'âge de l'étude - un groupe qui peut être suffisamment sophistiqué émotionnellement pour établir des liens, mais pas assez méfiant ou sarcastique pour repousser les limites.

"Les enfants sont à la hauteur des capacités du robot, et vice versa, " dit Mutlu. " Ce robot prend en charge une activité de lecture engageante, mais ce n'est pas un compagnon social dans la mesure où vous pourriez avoir une conversation ouverte avec lui. Si vous aviez un robot beaucoup plus performant, cette image pourrait changer."

Non pas que d'autres membres de la famille aient été laissés de côté. Les familles d'accueil de Minnie doivent être des visites confortables, avec le robot et les humains affalés sur le sol ou calés sur des lits avec des oreillers.

"J'ai demandé à des familles de m'envoyer des photos d'elles en train d'habiller le robot. Je récupérais la boîte, et il y aurait des sortes de livres supplémentaires qui venaient juste des étagères des enfants, juste jeté là-dedans. Toutes sortes de papier aléatoire, Marqueurs, crayons, " Michaelis dit. " Vos expériences ne vivent pas comme ça - pour obtenir cette authenticité - dans un laboratoire. "

Michaelis et Mutlu, dont les travaux sont soutenus par la National Science Foundation, voir Minnie aider à stimuler des étudiants autrement réticents dans toutes sortes de tâches académiques, et ont déjà commencé à tester une version du robot qui partage des études scientifiques. Ils espèrent essayer des périodes d'interaction encore plus longues que deux semaines - une éternité pour une interaction avec un robot, mais un clin d'œil dans le développement d'un enfant.

Ils s'attendent à ce que les fonctions d'apprentissage social fassent partie d'un robot compagnon partagé par toute une famille, mais reconnaître que l'avenir est chargé de problèmes de conception sur la façon de créer une personnalité engageante pour les utilisateurs à différents âges, protéger la vie privée des membres de la famille et maintenir la confiance durement gagnée d'un enfant qui verra également le robot avoir des interactions privées avec les parents.

"Cette idée n'en est qu'à ses balbutiements. Mais maintenant nous savons si vous vraiment, concevez soigneusement ceci, il peut réellement maintenir l'interaction et intensifier l'expérience émotionnelle des enfants avec la lecture, ", dit Mutlu. "C'est une énorme réussite."