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Des robots assistants pédagogiques

Un robot peut-il aider des enfants à mieux apprendre ? Photo : MikeDotta / Shutterstock.

Projets européens H2020Lancé en janvier 2018 pour une durée de quatre ans, le projet H2020 ANIMATAS a pour but d’introduire des robots dotés de compétences sociales dans les écoles, afin d’assister l’équipe pédagogique. Chloé Clavel, chercheuse en informatique affective à Télécom ParisTech, partenaire académique du projet, a répondu à nos questions sur ses travaux de recherche en intelligence artificielle dans le cadre d’ANIMATAS.

 

Quel est l’enjeu global du projet européen ANIMATAS ?

Le projet ANIMATAS s’attaque à une application stimulante des recherches en intelligence artificielle autour de l’interaction humain-agent : l’éducation dans les écoles. Le projet vient ainsi alimenter les actions et les recherches menées autour de l’intégration de nouvelles technologies pour de nouvelles formes de pédagogie dans les enseignements de l’école.

Les objectifs du projet sont centrés sur les recherches de l’informatique affective et de la robotique sociale. Plus précisément, le projet vise à développer des modèles computationnels permettant de doter les robots et les personnages virtuels de compétences sociales dans le cadre d’interactions avec des enfants et des enseignants au sein de l’école.

Quelles sont les principales questions qui se posent à vous ?

Nous réfléchissons notamment au moyen d’intégrer le robot pour permettre à l’enfant d’acquérir des compétences variées, comme par exemple la pensée computationnelle (computational thinking) ou encore des compétences sociales. La première question qui se pose concerne le rôle que le robot ou le personnage virtuel peut avoir dans cet apprentissage et dans l’interaction pré-existante entre les enfants et l’enseignant (par exemple, conseiller, collaborateur ou partenaires dans le cadre d’un jeu).

Une autre question importante porte sur la capacité d’adaptation des modèles computationnels sous-jacents aux comportements des robots, aux différentes situations et aux différents profils des enfants. L’enjeu étant que le robot puisse être à l’écoute de son environnement et reste engagé dans son apprentissage et dans son interaction avec l’enfant.

Enfin, les questions importantes d’éthique pour les expérimentations et la construction des modèles computationnels en accord avec les recommandations de l’Europe sont abordées au sein d’un comité d’éthique.

Qui est impliqué à vos côtés dans ce projet, et quelles collaborations sont importantes pour vos travaux ?

Les partenaires sont issus de grands laboratoires académiques européens. Ils rassemblent une majorité de chercheurs du domaine de l’informatique affective mais également des chercheurs en technologies pour la pédagogie de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) avec qui nous collaborons sur la question mentionnée précédemment du rôle du robot dans le processus d’apprentissage.

À Télécom ParisTech, nous sommes trois chercheuses et chercheur à être impliqués dans le projet : Giovanna Varni et moi même du département Image, données, signal, et Nicolas Rollet du département Sciences économiques et sociales.

ANIMATAS fait appel à des compétences en informatique, linguistique, sciences cognitives, pédagogie… En quoi consiste la contribution des chercheurs de Télécom ParisTech ?

La contribution de Télécom ParisTech est centrée sur des compétences en informatique affective et en linguistique computationnelle. Notamment, nous travaillons avec ma doctorante Tanvi Dinkar sur l’analyse automatique des disfluences (par exemple, des hésitations, des mots ou phrases inachevées) comme signe de l’émotion ou du stress de l’enfant dans l’apprentissage, ou encore du degré de confiance qu’il a en ses compétences (Feeling of Knowledge) dans le cadre d’interactions avec d’autres enfants, le professeur ou encore le robot.

Comment se fera la valorisation des résultats d’ANIMATAS ?

Il s’agit d’un « research training network » dont l’un des objectifs majeurs est de former des doctorants (15 pour ANIMATAS) à la recherche, et de fédérer ainsi les travaux autour de l’affective computing et de la robotique sociale pour l’éducation.

Le projet inclut également des partenaires non financés tels que des entreprises du domaine de la robotique ou de grands laboratoires des États-Unis tels que l’ICT (Institute of Creative Technologies) de l’USC (University of Southern California) qui nous donnent des retours réguliers sur les avancées scientifiques d’ANIMATAS et leur potentiel industriel.

Un workshop destiné à promouvoir les recherches d’ANIMATAS auprès des industriels sera d’ailleurs organisé en septembre 2020 à Télécom ParisTech.

Quelle est la prochaine étape du projet ?

Le kick-off du projet a eu lieu en février 2018. Nous sommes en train de travailler avec les écoles et les partenaires en pédagogie pour définir les scénarios d’interaction et les tâches d’apprentissage pour la collecte des données qui nous serviront pour la construction de nos modèles d’interaction sociale.

Références :

[1] Tanvi Dinkar, Ioana Vasilescu, Catherine Pelachaud and Chloé Clavel. « Disfluences and teaching strategies in social interactions between a pedagogical agent and a student: background and challenges », SEMDIAL 2018.

[2] Langlet, Caroline, and Chloé Clavel. « Improving social relationships in face-to-face human-agent interactions: when the agent wants to know user’s likes and dislikes ». Proceedings of the 53rd Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics and the 7th International Joint Conference on Natural Language Processing (Volume 1: Long Papers)

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