我們正在進入人工智能時代，越來越多地人開始暢想人工智能在學習中的應用，以及其會給教育帶來的變革。無論是幼教還是高等教育，機器人都已經(jīng)開始進入教學場景。那么機器人助教會幫助學生學得更好，更有效，以及更有動力嗎？

在《計算神經(jīng)科學前沿》雜志（Frontiers in Computational Neuroscience Journal），來自人工智能研究中心的三位專家發(fā)表了他們最新的成果和答案——ARTIE (Affective Robot Tutor Integrated Environment，直譯為“情感機器人助教綜合環(huán)境”）。這里有一個重要，而且一直被忽略的詞就是Affective（情感）——在線的教學資源非常豐富，也越來越多的在課堂中運用，而自適應學習技術也在尋求認知上的最佳路徑，但是我們很少考慮到學生的學習能力與情緒狀態(tài)非常相關。而ARTIE要解決的就是這一點：機器人助教如果能夠增加情緒識別和鼓勵這一維度，將更能增加學習的有效性。

ARTIE項目的負責人Cuadrado博士說：“我們最主要的目標就是可以設計出這樣一個人工智能系統(tǒng)，首先識別學生與教育軟件互動時的情緒狀態(tài)，之后通過機器人助教進行教學活動，最終提高學習體驗?！?br/>

到底什么是ARTIE？

ARTIE不是某一個機器人，而是一個計算架構模型來結(jié)合以下三個部分：第一，已有的教育軟件（目前是小學階段的教育軟件）；第二，能夠識別小學生在與教育軟件互動過程的情緒狀態(tài)；第三，可以為學生提供個性化的情緒以及教學上輔助的機器人。

具體來說，首先研究人員重點關注三個認知情緒狀態(tài)：集中的（concentrating），分心的（distracted），以及不作為的（inactive）。利用鍵盤的敲擊以及鼠標動作來預測學生處在這三個認知狀態(tài)中的哪一種。而機器人助教會選擇相應與認知情緒狀態(tài)相符的教學活動，通過面部表情，肢體語言，語音語調(diào)等來進行教學上的干預。他們的第一個機器人助教叫做MONICA，運用ARTIE的這個計算架構連接教育軟件Scratch和教學機器人NAO。

ARTIE的啟發(fā)

這個研究的價值在于，第一，我們可以通過比較經(jīng)濟的方法來識別最有可能影響學習過程的情緒，并且通過機器人進行教學干預。當然該研究團隊的下一步就是通過攝像頭話筒等識別更加復雜的情緒，以及更長期地來測試機器人助教對于學習者學習曲線的影響。第二便是展示了這種能夠普遍使用的架構：通過這樣的架構，可以根據(jù)不同的教學目標，來結(jié)合更多教育軟件以及機器人助教。

Cuadrado博士說：“盡管目前來說，機器人助教還不能取代學校老師，但是我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)機器人助教在幫助學生達成具體學習目標上可以非常有效?！?/p>

芥末堆注：本文取材于發(fā)表在"Frontiers in Computational Neuroscience"學術雜志上的論文“ARTIE: An Integrated Environment for the Development of Affective Robot Tutors”，作者是Luis-Eduardo Imbernón Cuadrado, ángeles Manjarrés Riesco 和 Félix De La Paz López。

“ARTIE: An Integrated Environment for the Development of Affective Robot Tutors” by Luis-Eduardo Imbernón Cuadrado, ángeles Manjarrés Riesco and Félix De La Paz López in Frontiers in Computational Neuroscience. Published online August 3 2016 doi:10.3389/fncom.2016.00077

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