Kasvaminen AI: n kanssa: Kuinka perheet voivat leikkiä ja oppia uusien älykkäiden lelujensa ja seuralaistensa kanssa?

Kirjoittanut Stefania Druga
Jatko-opiskelija, henkilökohtaiset robotit -ryhmä
LEGO Papert Fellow 2018

Lapsen vuorovaikutus Tega-robotin kanssa Cognimates-työpajan aikana Saudi-Arabiassa Misk-koulussa.
 Luotto: Stefania Druga

Olen kasvanut pienessä Transilvanian kaupungissa ja muistan aina päivän, jolloin kootin ensimmäisen tietokoneeni ja latasin siihen ensimmäiset mp3-kappaleet ja elokuvat. Tuolloin meillä ei vielä ollut Internetiä kotonaan, ja vaihdin tiedostoja CD-levyjen kautta ystävien ja isäni kollegoiden kanssa.

Siihen mennessä, kun menin yliopistoon, kampuksellani oli oma intranet, ja ystäväni ja minä rakensimme kokoelman satoja albumeita, televisiosarjoja, elokuvia, ohjelmistopaketteja, mitä vain kuvitellaan. Oli kuin kaikki opiskelijat olisivat osa tätä jättiläistä verkkoa, siemenivät ja peeringin torrentteja vaihtaen jatkuvasti viimeisimpiä koulu-uutisia foorumeilla ja chat-huoneissa. Myöhemmin käytin internetiä löytääkseni ensimmäisen harjoittelupaikkani ulkomailta, mestarin stipendin, työn ja asunnon. Perustin myös nuorten päättäjien ja hakkereiden maailmanlaajuisen yhteisön - HacKIDemia -, jossa lapset voivat yhdistää ja vaihtaa tietoja videoiden, sosiaalisten ryhmien ja paikallisten tapahtumien kautta: kaikki tämän uuden välineen ansiosta, joka hajotti maantieteelliset ja institutionaaliset rajat.

Stefania neljän vuoden ikäisenä, päiväkodissa Romaniassa. Luotto: Tatjana Druga

Olin osa ensimmäistä Internet-sukupolven aaltoa, ja nyt kun katson taaksepäin lapsuuteen, tajuan kuinka onnekas tämä oli. Kasvasin pienessä postkommunistisen maan kaupungissa ja olin perheessäni ensimmäinen, joka meni opiskelemaan ulkomaille; Internetin takia minulla oli tilaisuuksia yhdistää ja työskennellä ihmisten kanssa ympäri maailmaa mielekkyys- ja hauskoissa projekteissa. Lapsena kasvaminen, joka kasvoi verkon myötä, laajensi näkemystäni mahdollisuudesta ja antoi minulle mahdollisuuden osallistua globaaleihin keskusteluihin ja hankkeisiin samalla, kun tulin globaaliksi kansalaiseksi. Oman lapsuuteni pohtimisen jälkeen en voi ihmetellä, miltä tämä kokemus näyttää nykypäivän lapsille, jotka eivät ole vain kasvaa verkossa, vaan myös ensimmäisen lasten sukupolven kautta, joka kasvaa keinotekoisella älyllä (AI) ) jokapäiväisessä elämässään.

Mentorit ja lapset osallistuvat HacKIDemia Programmable Hatts -työpajaan Berliinissä 2016.
Luotto: Stefania Druga

Viime aikoina olemme nähneet sekä globaalin, kytketyn yhteisön mahdollisuudet että haasteet. Vaikka minua lumottui kasvavan verkon voima, tunnustan sen voiman sosiaalisen median kautta hallitusten kaatamiseksi tai suurten ihmisryhmien manipuloimiseksi. Aloitamme vihdoin kovat keskustelut etiikasta ja politiikoista, jotka suurten yritysten ja hallitusten on ympäri maailmaa aloitettava toteuttamiseen tulevien väärinkäytösten estämiseksi. Tässä yhteydessä uskon, että on tärkeämpää kuin koskaan opettaa nuoria ja heidän perheitään ymmärtämään kriittisesti uudet AI-tekniikat ja -laitteet, jotka ovat jo osana heidän kotiaan ja elämäänsä.

Uudet tekniikat pelottelevat aluksi - rautatie, puhelin, autot, televisio tai henkilökohtaiset tietokoneet aiheuttivat huolta ja jopa pelkoa ennen kuin niistä tuli yleisiä. Nuoret käyttäjät edistävät adoptiota: lapsilla ei vain ole samoja suodattimia ja pelkoja kuin aikuisilla, ja he ovat avoimempia tutkimaan mitä uutta. Tämä pelottomuus puolestaan ​​innostaa heidän ympärillään olevia aikuisia lähestymään uutta leikkisämmin. Pelkästään Yhdysvalloissa on kymmenen miljoonaa Alexa-laitetta, ja Amazon julkaisi juuri viime viikolla lapsille tarkoitetun Alexa-laitteen. AI on elämässämme, kodeissa ja taskuissa, ja on turvallista sanoa, että se ei katoa.

Tarjoamalla lapsille työkalut ja pääsy AI-koulutukseen, syntyy sukupolvi, joka ei ole pelkästään passiivinen tämän tekniikan kuluttaja, vaan pikemminkin sen tulevaisuuden aktiivinen luoja ja muotoilija.

Medialaboratorion opiskelijana uskon, että paras tapa saavuttaa jotain kriittistä ymmärrystä on rakentaa tai ohjelmoida se, ja haluan antaa perheille mahdollisuuden tehdä se älykkäillä leluillaan ja laitteillaan - ja siksi olen luonut Cognimates-ohjelman.

Cognimates on Scratch-ohjelmointikieleen perustuva alusta, joka tarjoaa ainutlaatuisen työkalukirjaston ja toiminnot AI-koulutukseen. Sen avulla vanhemmat ja lapset (7–10-vuotiaat) osallistuvat luovaan ohjelmointitoimintaan, jossa he oppivat kuinka rakentaa pelejä, ohjelmoida robotteja ja kouluttaa omia AI-malleja. Joitakin aktiviteetteja välittävät älykkäät edustajat, jotka auttavat oppijoita rakentamaan telineitä oppimiseen ja tekemään yhteistyötä tehokkaammin.

Esimerkkejä Cognimates Scratch -laajennukset, jotka ovat saatavilla osoitteessa cognimates.me.
Luotto: Stefania Druga

Lasten valtuuttaminen johtamaan tietä tekniikan tarkoituksenmukaisessa käytössä ei ole uusi idea. Itse asiassa MIT Media Labin perustivat visionäärit, kuten Seymour Papert ja Marvin Minsky. He molemmat uskoivat, että nuoret sukupolvet voisivat inspiroida meitä ajattelemaan ja oppimaan tekniikan kanssa ja siitä eri tavoin. Tätä varten Papert loi logon, ensimmäisen lasten ohjelmointikielen (ja Scratchin edeltäjän) - takaisin, kun tietokoneet olivat vielä koko huoneen kokoisia ja vain kourallisen tutkijoiden käytettävissä yliopistokeskuksissa. Minsky kirjoitti useita esseitä, joissa vanhempia ja kouluja kehotettiin opettamaan lapsille ihmisen oppimisen ja päättelyn toimimista vetämällä rinnakkaisia ​​ja oppitunteja kybernetiikasta.

Ideomme psykologiasta kehittyvät edelleen niin nopeasti, että meille ei olisi järkevää valita mitään nykyistä opettamisen ajatusteoriaa. Joten sen sijaan ehdotamme erilaista lähestymistapaa: tarjota lapsillemme ideoita, joita he voisivat käyttää keksimään omia teorioita itsestään!
—Marvin Minsky, OLPC Memo 5: Koulutus ja psykologia, 2009
Stefania ja seitsemänvuotias Camilla ovat tekemisissä Alexan kanssa Billundin kansainvälisessä koulussa, Tanskassa. Luotto: Liam NeilsenSeitsemänvuotiaat opiskelijat ottavat selfien Jibo-robotin avulla Billundin kansainvälisessä koulussa, Tanskassa.
Luotto: Stefania Druga

Perustuen näihin ideoihin ja Sherry Turklen varhaiseen työhön sekä hänen ensimmäiseen kirjaansa Toinen itse - joka tutkii, kuinka lapset voisivat kuulustella ja tutkia omaa luontansa leikkiessään ja ollessa vuorovaikutuksessa ”relaatiotuotteiden” (kuten Tamagotchi ja Real Baby doll) kanssa - luin Cognimates-alusta. Nimi kunnioittaa Edith Ackermannin työtä; tutkimuksessaan Ackermann kutsui leluja, joihin lapset osallistuivat, ”AniMates”, ja hän kuvaa niitä “leikkikaluiksi, jotka tekevät asioita”.

Ennen liittymistään Media Lab -yritykseen suunnittelin STEAM-koulutustyöpajoja ja -sarjoja lapsille ja vanhemmille, ja samalla huomasin, kuinka koulut, hallitukset ja perheet tukivat entistä paremmin lasten valmistajakoulutusta, pitäen koodausta uutena lukutaitomuotona. Seuraava raja on keinotekoinen äly, joka muuttaa täysin paitsi miten olemme vuorovaikutuksessa tekniikan kanssa ja opimme siitä, myös sen, kuinka opetamme ohjelmointia. Jos haluamme hyödyntää lasten luonnollista sujuvuutta tutkimalla, muokkaamalla ja omaksumalla uutta tekniikkaa, jonka kanssa he ovat kasvaneet, tai ”lasten voimaa”, kuten Papert kutsuu, meidän on löydettävä tapoja, joiden avulla he voivat paitsi kuluttaa myös luoda ja luoda mukauttaa uusia AI-pelejä, -laitteita ja -leluja.

Ryhmän opiskelijoiden ja mentorien kanssa koulutettu Sambiassa osana Afrimakers-hanketta.
Luotto: Stefania Druga

Toistaiseksi olemme testanneet Cognimates-ohjelmaa yli 150 lapsen kanssa neljässä maassa siitä lähtien, kun rakensin vuoden alussa ensimmäisen version alustasta. Siitä lähtien olen rekrytoinut myös erittäin lahjakkaan ja intohimoisen perustutkinto-opiskelijoiden ryhmän auttamaan alustan kehittämisessä ja perhepajoissa. Perustana käynnissä oleviin tutkimuksiin kouluissa ja koulujen jälkeisiin ohjelmiin Suur-Bostonin alueella loimme sarja aloitusprojekteja ja oppimisoppaita, jotka ovat tällä hetkellä saatavilla verkkosivuillamme.

Kerron alla muutamia esimerkkejä projektiistamme ja toimistamme, samalla kun perustana ovat avainkäsitteet, joita lapset oppivat heiltä.

Seitsemänvuotias David esittelee Rock Paper Scissors Cognimates -peliä aikuisille MIT-museon Hack Night 2018 -tapahtumassa. Luottamus: Tammy Qiu

Ohjelmapelejä, jotka oppivat ajan myötä

Lapset rakastavat jo pelata pelejä ja luoda omia pelejä Scratchissa. Cognimates-laajennuksilla annamme heidän rakentaa pelejä, jotka oppivat ajan myötä pelatessaan niitä. Esimerkiksi työpajamme osallistujat kouluttivat Rock Paper Scissors -pelin tunnistamaan eleensä. Joka kerta, kun peli tekee virheen, lapset voivat opettaa sille oikean vastauksen ja tehdä pelistä älykkäämmän ajan myötä. Tämän avulla he voivat oppia kuinka tietokoneen visio toimii ja ohjattu oppiminen toimii ja kuinka he voivat opettaa tietokonetta tai robottia tunnistamaan tietyn esineen esinekokoelmasta ja korjaamaan sen virheet siten, että se muuttuu ajan myötä paremmaksi.

Luo mukautettuja chatboteja

Suurin osa lapsista, joiden kanssa olemme työskennellyt, ovat jo tuttuja chatboteista ja keskustelutoimistoista, kuten Siri ja Alexa, mutta he halusivat luoda chatbotin, joka pystyisi noutamaan pienempiä viestejä, kuten takaapäin annettuja komplimentteja. Joten he rakensivat pelin, jossa koira hyppää ympäri ja käyttäytyy onnellisesti, jos he kertovat sille onnellisen viestin tai käyttäytyvät hämmentyneenä ja uteliaana, jos he antavat sille väärennetyn komplimentin, kuten “olet sellainen rohkea”.

Camdybridgessä sijaitsevan Shady Hill -koulun oppilaiden ryhmä keskusteli siitä, kuinka he voisivat sekoittaa pelin, jonka he vain tekivät erottaakseen koirat ja aurinkolasit. Luotto: Stefania Druga

Ohjelmoi älykäs koti tai luokkahuone

Useat laajennuksemme antavat lasten aloittaa IoT-laitteiden, kuten HueLights tai Wemo Plugs, ohjelmoinnin ja opettaa älykkäille avustajille, kuten Alexalle, kuinka vastata tiettyihin kysymyksiin, jättää viestejä muille tai suorittaa koodia äänen kautta. Koska monia näistä laitteista on jo olemassa kodeissa, halusimme tarjota lapsille tavan mukauttaa ja hallita näitä laitteita ja luoda synnyttäviä, hassuisia ja maagisia kokemuksia, kuten ”Alice Ihmemaassa” -projektin seuraavassa videossa.

Globaali yhteistyöyhteisö

Tavoitteenamme on antaa lapsille ja vanhemmille eri puolista maailmaa yhteistyötä ja jakaa Cognimates-projektejaan. Tähän mennessä olemme järjestäneet työpajoja Yhdysvalloissa, Saksassa, Tanskassa ja Saudi-Arabiassa, tulevien festivaalien ja opettajakoulutuksen kanssa Chilessä, Italiassa ja Ruotsissa.

Kutsumme sinut kokeilemaan aloitusprojektejamme, tekemään omia projekteja ja jakamaan ne kanssamme. Jatkamme galleriamme laajentamista yhteisöprojekteilla ja oppimisoppailla. Jos haluat kutsua meidät kouluun, museoon tai yhteisökeskukseen, ota meihin yhteyttä ja liity postitusluetteloomme.

East Somerville Community School Cognimates -kohortti, jolla on tutkintotodistukset kolmen viikon sarjan päivittäisissä työpajoissa. Luotto: Stefania DrugaRyhmä syyrialaisia, italialaisia ​​ja saksalaisia ​​lapsia ja menttoreita, jotka osallistuivat Cognimates-työpajoihin Berliinissä. Luotto: Pierluigi Delgiudice

Kiitokset

Ensinnäkin haluan kiittää neuvonantajaani Cynthia Breazealia hänen uskostaan ​​ja tukeen projektiin, resurssien mobilisoinnista ja haastamisestani erilaisista tavoista lapsille oppia AI: tä; ja siitä, että olen ajatellut suurempaa ja laajempaa ajattelua kaikkien AI: n demokratisoimiseksi. Haluan kiittää myös Cognimates-tiimiä heidän sielunsa ja kovan työnsä saattamisesta tähän projektiin ja siitä, että hän oli siellä kanssani debuging myöhään yöhön ja jakoi naurua ja vitsejä opiskelijoidemme kanssa. Haluan kiittää myös LEGO-säätiötä siitä, että hän on myöntänyt minulle Lego Papert -apurahan, ja NTT Datalle SIG: n rahoituksesta, joka tuki tutkimusta ja osa tämän projektin matkoista.

Ryhmä opettajia ja museo-kuraattoreita, jotka luovat omia Cognimates-projektejaan Barcelona Steam Conference -työpajassa 2018. Luotto: Saskia Leggett

Olemme myös erittäin kiitollisia seuraaville kouluille ja organisaatioille, jotka työskentelevät kanssamme Cognimates-työpajojen järjestämisessä:

  • East Somerville Community Schools, Cambridge MA: Arnulfo Reyes, yhteisökoulujen koordinaattori
  • Empow Studios, Lexington, MA: Ohjelmatoimintojen johtaja Matthew Silverstein
  • Shady Hill -koulu, Cambridge, MA: Francesco Cupolo, apulaisjohtaja koulutusohjelmiin
  • Redi School Berlin, Saksa: Pierluigi Delgiudice, projektipäällikkö – lapsiohjelma
  • Billundin kansainvälinen koulu: Camilla Uhre Fog, koulun päällikkö

Haluan kiittää myös Media Labin elinikäistä lastentarharyhmää Scratchin luomisesta ja siitä avoimen lähdekoodin tekemisestä. Lopuksi kiitos vanhemmille ja lapsille, jotka ovat tähän mennessä osallistuneet työpajoihimme ja opiskeluihimme; Odotan innolla mitä tulevia AI-ohjelmia ja pelejä teet!

Cognimates-joukkue, vasemmalta oikealle: Stefania Druga, Sarah T. Vu, Tammy Qiu. Eesh Likithiä ei ole kuvassa.
Luotto: Sarah T. Vu