EmoBot: «Διαλογικός Πράκτορας με Συναισθηματική Νοημοσύνη για την εκμάθηση δεύτερης/ξένης γλώσσας»

Αντικείμενο του προτεινόμενου έργου είναι η ανάπτυξη καινοτόμου διαλογικού πράκτορα με τη χρήση σύγχρονων μεθόδων και εργαλείων της Παραγωγικής ΤΝ, ο οποίος θα μπορεί χρησιμοποιηθεί για την υποβοήθηση της εκμάθησης Γ2. Στην πιλοτική ανάπτυξη και εφαρμογή του, το σύστημα θα προβλέπει τη διδασκαλία της Γερμανικής ως Γ2 σε μαθητευόμενους/ες με μητρική γλώσσα (Γ1) την Ελληνική, ενώ μελλοντικά, θα μπορεί να προσαρμοστεί, έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε ζεύγος γλωσσών (Γ1, Γ2). 

Αξιοποιώντας προηγμένους αλγορίθμους και εργαλεία ΤΝ, ο διαλογικός πράκτορας θα μπορεί όχι μόνο να κατανοεί και να συνομιλεί με τον/την εκπαιδευόμενο/η σε φυσική γλώσσα (θέτοντας ερωτήματα ή δίνοντας απαντήσεις ανάλογα με την περίσταση επικοινωνίας και το εκπαιδευτικό σενάριο που θα επιλέγει ο/η χρήστης/τρια) αλλά και να προσαρμόζεται σε συγκεκριμένες γνωστικές και θεματικές περιοχές και κειμενικά είδη, ανάλογα με το επίπεδο γλωσσομάθειας του/της εκάστοτε εκπαιδευομένου/ης. Ο διαλογικός πράκτορας θα παρέχει στον/ην χρήστη/τρια ένα διαδραστικό περιβάλλον μάθησης, ενώ ταυτόχρονα θα αναλύει και θα αξιολογεί την επάρκειά του/της στη Γ2 (εν προκειμένω, την Γερμανική), προσφέροντας εξατομικευμένη διαμορφωτική ανατροφοδότηση, ανάλογα με το επίπεδο γλωσσομάθειας, όπως αυτό καθορίζεται από το ΚΕΠΑ. Όπως ήδη αναφέραμε, παρά τα σημαντικά βήματα  που έχουν γίνει στον χώρο της ΤΝ και της επεξεργασίας φυσικής γλώσσας, πολλά μοντέλα αδυνατούν να κατανοήσουν βασικές συνιστώσες στην επικοινωνία, όπως είναι η συναισθηματική κατάσταση του/της συνομιλητή/ριάς τους ([55]), και να ανταποκριθούν αναλόγως επιδεικνύοντας ενσυναίσθηση. Στην κατεύθυνση αυτή, καινοτόμο χαρακτηριστικό του προτεινόμενου πράκτορα είναι η ικανότητά του να αξιολογεί και να  ανταποκρίνεται στην εκάστοτε συναισθηματική κατάσταση του/της εκπαιδευόμενου/ης, ενσωματώνοντας ένα επίπεδο συναισθηματικής νοημοσύνης. Επιπλέον, ο διαλογικός πράκτορας θα ενσωματώνει εργαλείο εντοπισμού τοξικού λόγου με στόχο την αντιμετώπιση των προκλήσεων αναφορικά με την ασφάλεια. Τελικός στόχος είναι η υπέρβαση των ανωτέρω εμποδίων και η δημιουργία καινοτομικού ψηφιακού εκπαιδευτικού εργαλείου που θα  καλύψει τα κενά της αγοράς και θα επιτρέπει την αλληλεπίδραση ανθρώπου-μηχανής, λαμβάνοντας υπόψη τις γνωστικές ανάγκες αλλά και τη συναισθηματική κατάσταση του/της εκάστοτε εκπαιδευόμενου/ης, προσφέροντας μια πιο ολοκληρωμένη και αποτελεσματική εμπειρία μάθησης.

Πληροφορίες

Οι νέες τεχνολογίες αποτελούν κεντρικούς πυλώνες στην εκπαιδευτική διαδικασία καθιστώντας επιτακτική την  ανάγκη για ανάπτυξη καινοτόμων εκπαιδευτικών εφαρμογών που καλούνται να καλύψουν τις ανάγκες των ψηφιακών  αυτοχθόνων, εκείνων, δηλαδή, που γεννήθηκαν και μεγάλωσαν μέσα στον ψηφιακό κόσμο. Εκπαιδευτικές εφαρμογές που ενσωματώνουν τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης (ΤΝ) αποσκοπούν στην παροχή  προσωποποιημένης και διαδραστικής μαθησιακής εμπειρίας, καθώς επιτρέπουν την προσαρμογή των εκπαιδευτικών  μεθόδων και του περιεχομένου, ώστε να εξασφαλίζεται ένα υποστηρικτικό μαθησιακό περιβάλλον που αναγνωρίζει  και αξιοποιεί το μαθησιακό προφίλ, τις ιδιαίτερες προτιμήσεις ή ανάγκες των εκπαιδευομένων ή ακόμα και τις  συναισθηματικές διαστάσεις της μάθησης. Στο πλαίσιο αυτό, οι διαλογικοί πράκτορες (chatbots) ή ψηφιακοί  βοηθοί έχουν κάνει δυναμικά την εμφάνισή τους στην εκπαίδευση. 

Σήμερα, με την έλευση των νέων τεχνικών Μηχανικής Μάθησης, των Μεγάλων Γλωσσικών Μοντέλων (Large Language Models) αλλά και της Παραγωγικής ΤΝ (Generative AI), οι διαλογικοί πράκτορες επεξεργάζονται φυσική γλώσσα και παράγουν περιεχόμενο (σε μορφή ρέοντος κειμένου ή διαλόγων) που μοιάζει πολύ με αυτό που παράγει ο άνθρωπος. Μια σειρά από κριτήρια, όπως η υπηρεσία την οποία προσφέρουν (εξυπηρέτηση πελατών, διδασκαλία, συμβουλευτική κ.λπ.), το γνωστικό ή θεματικό πεδίο στο οποίο εξειδικεύονται, ο βαθμός εξειδίκευσής τους (open  domain – closed domain), οι τροπικότητες επικοινωνίας που υποστηρίζουν με την ενσωμάτωση αντίστοιχων τεχνολογιών (γραπτό κείμενο, ομιλία), η προσωπικότητα ή ο χαρακτήρας τον οποίο υποδύονται (π.χ. μέντορας, βοηθός), η πλατφόρμα στην οποία ενσωματώνονται ή η τεχνολογία υλοποίησής τους, ορίζουν μία ευρεία τυπολογία διαλογικών πρακτόρων. Τα τελευταία χρόνια, διαλογικοί πράκτορες χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς, από την τραπεζική και τη βιομηχανία για την εξυπηρέτηση πελατών, μέχρι την υγεία και την  εκπαίδευση. 

Στην εκπαίδευση, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται σε τομείς όπως η διδασκαλία συγκεκριμένων γνωστικών αντικειμένων σε διάφορα επίπεδα εκπαίδευσης, όπως πληροφορική, εκπαίδευση στο χώρο της  ιατρικής και υγείας, και γλωσσική διδασκαλία. Η σχετική αγορά συνεχώς μεγαλώνει, με τον τομέα της εκμάθησης και διδασκαλίας ξένων γλωσσών να γνωρίζει σημαντική αύξηση. Πρόσφατες έρευνες έχουν καταδείξει ότι η ενσωμάτωση διαλογικών πρακτόρων στη μαθησιακή διαδικασία βελτιώνει την απόδοση των εκπαιδευομένων, καλλιεργεί και ενισχύει την κριτική τους σκέψη, παρέχει ένα στοχευμένο και εξατομικευμένο περιβάλλον μάθησης και τους δημιουργεί αίσθημα ικανοποίησης. Παρά τα όποια μειονεκτήματα, τα πλεονεκτήματα από τη χρήση διαλογικών πρακτόρων στην εκπαίδευση υπερτερούν. Οι πράκτορες αποτελούν πολύτιμους βοηθούς τόσο για τους/τις διδασκόμενους/μενες όσο και για τους/τις διδάσκοντες/ουσες. Τα Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα που αναφέραμε επιτρέπουν πλέον την προσαρμογή  της αλληλεπίδρασης στις ανάγκες του εκάστοτε χρήστη, την παροχή υποστήριξης και καθοδήγησης στον χρόνο και με τον ρυθμό που επιθυμεί ο/η εκπαιδευόμενος/η, τη δημιουργία εκπαιδευτικού περιεχομένου, και την προσαρμογή της διδασκαλίας ανάλογα με τις ανάγκες. 

Ειδικά για τη διδασκαλία και εκμάθηση δεύτερης/ξένης γλώσσας (Γ2), έρευνες δείχνουν ότι η εξάσκηση με τη χρήση  διαλογικών πρακτόρων αποτελεί λύση για εκπαιδευόμενους/ες που διστάζουν να εμπλακούν σε διάλογο μέσα στην τάξη, λόγω της ανασφάλειας που αισθάνονται. Στο πλαίσιο ενός εκπαιδευτικού σεναρίου, ο διαλογικός πράκτορας μπορεί να αναλάβει έναν από τους παρακάτω ρόλους: τον ρόλο του πράκτορα-δασκάλου (teaching agent), του πράκτορα-συνεργάτη (peer agent), του πράκτορα-εκπαιδευομένου (teachable agent), ή απλά του πράκτορα που παρέχει κίνητρο για συζήτηση (motivational agent). Στον ρόλο του δασκάλου, ο διαλογικός πράκτορας δίνει οδηγίες, παρουσιάζει παραδείγματα, θέτει ερωτήματα, και παρέχει ανατροφοδότηση. Όταν ο  διαλογικός πράκτορας αναλαμβάνει τον ρόλο του συνεργάτη (peer agent), ο διάλογος λαμβάνει χώρα μεταξύ ίσων δίνοντας στον/η εκπαιδευόμενο/η τη δυνατότητα να εκφραστεί χωρίς άγχος, να εξασκείται και να εμπεδώνει τις  γνώσεις του/της, λαμβάνοντας ενθάρρυνση. Σε ορισμένα σενάρια, οι ρόλοι αντιστρέφονται: ο/η εκπαιδευόμενος/η λειτουργεί ως διδάσκων/ουσα και ο διαλογικός πράκτορας θέτει ερωτήματα ή ζητά οδηγίες. Τέλος, ο διαλογικός  πράκτορας μπορεί να εμπλέκεται σε διαλόγους με τον/την εκπαιδευόμενο/η όχι με αυτοσκοπό τη διδασκαλία και εκμάθηση, αλλά για να τον/την κινητοποιήσει, να τον/την ενθαρρύνει και να του/της δώσει κίνητρο για να  συμμετάσχει στην εκπαιδευτική διαδικασία. 

Ο διαλογικός πράκτορας δεν έρχεται να αντικαταστήσει τον/την εκπαιδευτικό, αλλά να συνδράμει στην εκπαιδευτική διαδικασία, προσφέροντας ευκαιρίες για προσωποποιημένη και εξατομικευμένη μάθηση, άμεση ανατροφοδότηση σε ένα τυπικό (μέσα στην τάξη) ή μη τυπικό μαθησιακό περιβάλλον (αυτοδιδασκαλία). Επιπλέον, ψηφιακοί βοηθοί με “ανθρώπινα χαρακτηριστικά” μπορούν να συμβάλλουν στη μαθησιακή διαδικασία με τρόπο αποτελεσματικό. Η ενσυναίσθηση (empathy) είναι ένα από αυτά τα “ανθρώπινα χαρακτηριστικά”. Ως απαραίτητο συστατικό της  συναισθηματικής νοημοσύνης, η ενσυναίσθηση συνίσταται στην ικανότητα του ατόμου να κατανοεί ή να αισθάνεται αυτό που βιώνει ο/η συνομιλητής/τριά του/της μέσα στο πλαίσιο αναφοράς του, και αποτελεί βασική προϋπόθεση όχι απλά για την επιτυχή επικοινωνία – αλλά και για την επίτευξη των στόχων των διαλεγομένων. 

Στόχοι

Οι κύριοι στόχοι του έργου συνοψίζονται ως εξής:

  1. Σχεδίαση και ανάπτυξη καινοτόμου διαλογικού πράκτορα
  2. Ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης συναισθήματος χρήστη 
  3. Ανάπτυξη γλωσσικών δεδομένων εκπαίδευσης και αξιολόγησης διαλογικού πράκτορα
  4. Εμπορική αξιοποίηση του έργου
  5. Διάχυση και δημοσιότητα 

Συμμετέχοντες

arist uni
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης

Το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, και ειδικότερα το Τμήμα Γερμανικής Γλώσσας και Φιλολογίας, μέσω του εργαστηρίου “Εκπαιδευτικής Έρευνας και Γλωσσικών Εφαρμογών”, αποτελεί τον βασικό άξονα της ερευνητικής σύμπραξης. Tο εργαστήριο εξυπηρετεί ερευνητικές και εκπαιδευτικές ανάγκες στα γνωστικά πεδία της Γερμανικής Γλώσσας, της Διδακτικής, της Γλωσσολογίας, της Λογοτεχνίας, του Πολιτισμού και της Μετάφρασης, και ειδικότερα καλύπτει το πεδίο της χρήσης της Πληροφορικής ως εργαλείου έρευνας στα ανωτέρω γνωστικά αντικείμενα. Η ερευνητική ομάδα που έχει συγκροτηθεί κατέχει ξεχωριστή θέση στην επιστημονική κοινότητα στο γνωστικό αντικείμενο της θεωρητικής και εφαρμοσμένης γλωσσολογίας.

pire uni
Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Το Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών και ειδικότερα το Εργαστήριο Υπολογιστικής Βιοϊατρικής, έχει εκτεταμένη εμπειρία στον τομέα της συναισθηματικής νοημοσύνης καθώς έχει αναπτύξει σχετικό σύστημα για την αναγνώριση συναισθήματος σε εφαρμογές τηλεϊατρικής.

SmartRep

Η εταιρεία SmartRep είναι μια ελληνική εταιρεία που ειδικεύεται στην επεξεργασία φυσικής γλώσσας και την ΤΝ. Έχει υλοποιήσει πληθος διαλογικών πρακτόρων στην ελληνική αγορά για μεγάλους ιδιωτικούς οργανισμούς. Στον τομέα της εκπαίδευσης έχει αναπτύξει διαλογικό πράκτορα σχεδιασμένο να βοηθά τους/τις μαθητές/τριες που προετοιμάζονται για το ECCE, στο να εξασκήσουν τις δεξιότητές τους στην παραγωγή προφορικού λόγου.

toolbox
TOOLBOX

Η εταιρεία TOOLBOX παρουσιάζει μια πολύπλευρη εμπειρία στη σφαίρα της συμβουλευτικής, με επίκεντρο έργα Πληροφορικής και Επικοινωνιών, τόσο για τον δημόσιο, όσο και τον ιδιωτικό τομέα. Παράλληλα, συμμετέχει ενεργά στη διαχείριση ερευνητικών και αναπτυξιακών προγραμμάτων και στην υποστήριξη των ενεργειών διάδοσης των αποτελεσμάτων τους, έχοντας ένα ευρύ ιστορικό συμμετοχής σε αντίστοιχα εθνικά και ευρωπαϊκά έργα.

Ανακοινώσεις

Μετάβαση στο περιεχόμενο