Le robot tuteur ARTIE stimule l'apprentissage en classe
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La technologie occupe une place de plus en plus importante dans les salles de classe. Les ordinateurs, les appareils mobiles et les applications sont de plus en plus répandus, tout comme les outils pédagogiques tels que… assistants virtuels et les robots. À l'heure actuelle, les assistants virtuels l'emportent sur les robots, principalement en raison de leur coût bien inférieur. Mais un chercheur travaille sur un tuteur robotique qui pourrait devenir indispensable grâce à sa capacité à décrypter l'état émotionnel d'un élève.
Luis-Eduardo Imbernón Cuadrado, responsable de domaine au sein de la société de conseil en technologies de l'information Sopra Steria, et ses collègues du département d'intelligence artificielle de l'université Université nationale d'enseignement à distance en Espagne a créé un plateforme éducative robotique appelé environnement intégré de tutorat robotique affectif, ou ARTIE.
Cette plateforme est conçue pour intégrer tout type de logiciel éducatif destiné aux élèves du primaire et les accompagner dans leurs tâches. Elle prend en compte le profil de chaque élève, notamment sa motivation et ses compétences (informations fournies par ses enseignants), et propose un soutien pédagogique adapté à ses besoins. ARTIE offre cependant une fonctionnalité unique : elle analyse les interactions des élèves avec l’ordinateur pour tenter de décrypter leur état émotionnel et les guider plus efficacement dans leurs apprentissages.
Évaluation des états émotionnels
« Dans cette première phase, nous souhaitions créer un prototype simplifié, qui sera amélioré lors des phases ultérieures, capable de détecter les états émotionnels », explique Imbernón Cuadrado. Ces états, qui ne sont pas de pures émotions mais plutôt des états cognitivo-affectifs plus généraux, sont détectés grâce aux interactions avec le clavier et la souris, notamment le nombre et la durée des pauses dans les mouvements de la souris, ainsi que la vitesse et la fréquence de frappe au clavier.
Les chercheurs ont établi un lien entre ces mesures et l'état émotionnel des élèves lors d'une première expérience où l'utilisation de l'ordinateur par 20 élèves a été observée pendant que leur enseignant les guidait à travers un programme informatique. Ces mesures sont désormais utilisées dans le prototype pour déterminer l'état cognitivo-affectif des élèves : sont-ils concentrés sur la tâche, distraits ou totalement inactifs ? Si un élève est distrait ou inactif, ARTIE est conçu pour intervenir et le recentrer.
Jusqu'à présent, ARTIE a été testé sur deux élèves grâce à un prototype de robot nommé MONICA, et les deux enfants ont été conquis. Ils ont tous deux déclaré préférer travailler avec un robot plutôt que seuls, apprécier particulièrement MONICA et souhaiteraient avoir un robot en classe. Ils ont également indiqué se sentir plus à l'aise avec MONICA que sous la supervision d'un enseignant.
Cependant, aucun des deux élèves ne souhaitait qu'un robot remplace son professeur. Leurs commentaires positifs sur MONICA ont été formulés même si aucun des deux élèves ne l'avait trouvée particulièrement utile pour les aider dans leur tâche. Les deux élèves ont attribué une note faible à la capacité de MONICA à les assister dans leur travail.
« Dans cette première phase, notre prototype n’était pas aussi précis que nous le souhaitions », explique Imbernón Cuadrado, « mais le résultat était tout de même bon et nous sommes satisfaits des réactions qu’il a suscitées. »
« ARTIE est un cadre destiné à soutenir les enseignants, et non à les remplacer. »
Imbernón Cuadrado travaille actuellement sur le logiciel, améliorant sa précision et intégrant davantage d'états cognitivo-affectifs tels que la tristesse, la frustration et la colère. Pour ce faire, il s'efforce d'intégrer de nouvelles données, comme des images vidéo pour l'analyse des expressions faciales, des microphones et des objets connectés tels que des bracelets Bluetooth. Il espère finaliser la version d'ici cinq ans. « En attendant, je fournirai des versions bêta pour tester la réactivité », précise-t-il.
Ce qu'Imbernón Cuadrado tient à préciser, c'est qu'ARTIE est un cadre destiné à soutenir les enseignants, et non à les remplacer.
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