נושא הפרוייקט

מספר פרוייקט מחלקה שמות סטודנטים אימייל שמות מנחים

אינטראקציית אדם רובוט עם ילדים - היבטי נימוס

HRI with children - politeness aspects

תקציר בעיברית

רובוטים נכנסים לחיינו על מנת לענות על צרכים במגוון רחב של תחומים, כאשר תחום החינוך מסיבות אתיות וכלכליות נכנס בין האחרונים. לכן, תחום התכנון והפיתוח של רובוטים בתחום החינוך ועידוד הלמידה הינו נושא אקטואלי בו כיווני מחקר רבים. בחירת סוג הרובוט קשורה למטרה ולמשימות (למשל רובוט זרוע עוזר בהעברת חפצים) ובדרך כלל מהווה שיקול מרכזי בבחירת סוג הרובוט. אך, כאשר מדובר בילדים, חשוב לגשת ביתר רגישות, ולהתייחס לגורמים נוספים כמו התנהגות הרובוט המתבטאת באמצעי התקשורת ואופן העברת המידע והמסרים שלו. אלה קריטיים לצורך יצירת אינטראקציה משמעותית עם הילד. מטרתנו במחקר הינה לבחון כיצד ניתן לשפר את חוויית המשתמש של ילדים בעת שימוש ברובוטים בבתי הספר, באמצעות הבנת אופן השפעת סוג חיווי האורות ,סוג התנועה ותוכן הקול של הרובוט על תחושת הילד ומידת הצלחתו במשימת זיכרון מרחבי. הניסוי בוצע על שתי אוכלוסיות של תלמידי כיתה ג', דוברי עברית וערבית וכן נבדקו השפעות הבדלי התרבות.

פיתוח מטלת הניסוי והתנהגות הרובוט בוצע באמצעות שפת תכנות Python, חיבור LED לבקר Arduino Uno וכתיבת הקוד לבקר. במהלך הניסוי, כל משתתף ביצע פעילות משותפת עם רובוט נייח מסוג, DOBOT magician אליו חוברה רצועת אורות לד. הרובוט תוכנן לשני מצבי תנועה, אורות וקול שונים: מנומס ולא מנומס. המשתתפים חולקו לארבע קבוצות שונות, השוות בגודלן ובמספר הבנים והבנות, כך שכל קבוצה חוותה שילוב אחד של חיווי אורות, תנועה וקול מתוך ארבעה מצבים שנבחרו מתוך שמונה מצבים אפשריים. בניסוי השתתפו 70 משתתפים מכיתות ג', משתי חברות, מבית ספר "הרצוג" בבאר שבע ומבית ספר "נווה מדבר" באבו קוידר. מטלת הניסוי נבנתה כמשחק. לכל משתתף הוצגה תמונה של קוביות מסודרות במרחב בצבעים שונים למשך מספר שניות ולאחר היעלמותה על המשתתף היה לשחזר אותה, כך בוצעו ארבעת השלבים במשחק. השליטה של המשתתף על הרובוט בוצעה באמצעות עכבר ומסך GUI דרכו המשתתף ביקש מהרובוט את הקוביות. במטרה ללמוד על האוכלוסייה הנבדקת, לפני הפעילות כל משתתף ענה על שאלון COIRS המודד את פתיחותו לאינטראקציה עם הרובוט. לאחר הפעילות, המשתתף ענה על שאלון Almere הבוחן את תפיסת המשתתף כלפי הרובוט, במטרה ללמוד על תחושות ורגשות המשתתף לאחר קיום האינטראקציה.

ממצאי המחקר מראים כי נצפה תהליך למידה אצל המשתתפים בין השלב הראשון לאחרון בהם נדרשו לשחזר 5 קוביות, שיפור גבוה יותר נמדד אצל המשתתפים החוו רובוט מנומס. בחברה הערבית, הצלחה במשימה עם רובוט בעל תוכן מנומס עלתה מ17% בשלב הראשון ל35% בשלב האחרון ובחברה היהודית מ20% ל40% בהתאמה, כאשר הצלחה במשימה עם רובוט בעל תוכן לא מנומס עלתה מ20% ל25% ומ-10% ל30% בהתאמה בלבד. בנוסף, נמדד שינוי מובהק בין מידת ההצלחה בשלבים של שחזור 3 ו-4 קוביות בין הקבוצה בעלת קול לא מנומס וחיווי אורות ותנועה מנומסים לבין הקבוצה בעלת קול מנומס וחיווי אורות ותנועה לא מנומסים. משאלון הסיום התקבל הבדל מובהק בין החברות במדדים הקובעים את תפיסת היכולת החברתית ותחושת ההנאה של הילדים מהרובוט. לבסוף, למרות שנמדדו ביצועים באחוזים נמוכים בכל ארבעת הקבוצות A-D, כ-2/3 מכלל הנבדקים בחרו להמשיך את המשחק.

לסיכום, עולה כי ישנה השפעה של התנהגות מנומסת של הרובוט על חווית המשתמש של ילדים והצלחתם במשימה, כאשר לרובוט עם קול בעל תוכן מנומס השפעה גדולה יותר. מסקנה נוספת היא שלילדים יש נכונות ורצון לשתף פעולה עם הרובוט, בכל סוגי ההתנהגות. כעת, כשמסקנות אלו עומדות לרשות משרד ומערכת החינוך, יש ביכולתם לקחת השראה משאר התעשיות ולהשקיע בפיתוח ויצור עוזרי הוראה רובוטיים המותאמים התנהגותית לעבודה עם ילדים. הם יהוו מקור ידע נוסף, יעזרו בהפחתת העומס על המורים, יעלו את המוטיבציה של התלמידים לשיתוף פעולה ולמידה ובטווח הארוך יחסכו עלויות על משכורות.

תקציר באנגלית