Aktuální vydání

celé číslo

08

2024

Automatizace v potravinářství a farmacii

Měření a regulace průtoku, čerpadla

celé číslo

Roboty mají dětem přistěhovalců pomoci naučit se německy

Podle údajů Spolkového statistického úřadu přináleží z dětí mladších pěti let v Německu celá třetina do rodin přistěhovalců a jejich počet v důsledku migrace neustále roste. Tyto děti je třeba neprodleně začlenit do německého vzdělávacího systému. Překážkou je ale jazyková bariéra a současně nedostatek učitelů, kteří by děti přistěhovatelců v předškolním věku naučili německy v míře potřebné ke vstupu na základní školu. Jde o problém nejen Německa, ale všech evropských zemí, kam míří neutuchající proud migrantů, především ze zemí Středního východu.

 
Jako jedna z možností, jak řešit nastalou situaci, je pomoci dětem přistěhovalců osvojit si novou řeč při použití inteligentních technických prostředků. K podpoře rozvoje a ověření účinnosti tohoto přístupu EU vypsala nový výzkumný projekt s označením L2TOR (vyslovuje se „el tutor“), celým názvem Second Language Tutoring using Social Robots. Na projektu spolupracují informatici, pedagogové a jazykoví odborníci v konsorciu vytvořeném pěti univerzitami a dvěma výrobními podniky. Výzkumné práce koordinuje Plymouth University ve Velké Británii. Práce na projektu byly po předběžných analýzách zahájeny v lednu 2016 a potrvají tři roky při celkové finanční podpoře od EU v částce tři miliony eur.
 

Velké aktivity univerzity v Bielefeldu

V Německu na projektu L2TOR pracují odborníci z Universität Bielefeld (UB), která z celkové dotace od EU získala pro práci na projektu částku 355 000 eur. Výzkum na UB se soustřeďuje na vývoj systémů s tablety-PC a roboty určených pro pomoc při výuce cizích jazyků dětí předškolního věku. „Vyšetřujeme, jak bude možné pomoci dětem ve věku čtyř až šesti let s osvojením druhého jazyka při použtí interaktivních robotů. Jde nám zejména o to, aby malé děti získaly znalost jazyka potřebnou k nástupu do školy,“ říká prof. Dr. Stefan Kopp, vedoucí oddělení UB zaměřeného na výzkum poznávacích systémů a sociálních interakcí, které na projektu pracuje spolu s oddělením UB pro výzkum kognitivních interakčních metod CITEC (Cluster of Excellence Cognitive Interaction Technology).
 
Aby děti dosáhly potřebné znalosti jazyka co možná nejrychleji, orientují se výzkumníci na model komunikace „jedna k jedné“, tj. tentýž, který se uplatňuje, když si děti osvojují svou rodnou řeč. Tehdy se matka či otec velmi dobře přizpůsobují dítěti, mluví s ním pomalu, v jednoduchých větách a s důrazem na zřetelnou artikulaci. Zpozoruje-li dospělý, že dítě více rozumí a dokáže i více řící, nevědomky pomalu zvyšuje požadavky na komunikaci a jazyková dovednost dítěte tak postupně roste. „Přesně tento scénář učení chceme přenést na komunikaci mezi dítětem a robotem,“ říká Dr. Kirsten Bergmannová, členka výzkumného týmu. Děti by tak měly být rychle schopny vyprávět podle obrázků zobrazených na tabletu robotu krátké příběhy. Robot musí ovládat jak vyučovanou řeč, tak i rodnou řeč dítěte. „Zpočátku, dokud dítě cílové řeči ještě moc dobře nerozumí, s ním robot musí komunikovat většinou v jeho mateřštině,“ konstatuje Dr. Bergmannová. S pokroky ve výuce by takové situace měly být čím dál vzácnější. Cílem je, aby v konečné fázi výuky spolu robot a dítě komunikovaly jen v nově naučené řeči. K obsahu výuky patří osvojit si základní slovíčka a jednoduché gramatické struktury a s podporou robotu i tvorbu jednoduchých vět. Tým Dr. Koppa spolupracuje s jedním centrem celodenní péče o děti předškolního věku (Kindertagesstätte – KiTa) v regionu Bielefeld, kde mají odborníci z univerzity příležitost ověřovat si své teorie a podle nich navržené postupy v praxi.
 

Velká příležitost pro humanoidní robot Nao

Důležitou součástí výukového systému je robot, který má v kombinaci s tabletem-PC provázet děti celou výukou jazyka. Odborníci UB pro tento účel vybrali osvědčený malý humanoidní robot Nao, v odborné veřejnosti velmi dobře známý z mezinárodních soutěží v robotickém fotbalu. Roboty Nao vyrábí francouzská firma Aldebaran Robotics, jeden z partnerů projektu L2TOR. Jedním z důvodů této volby byl i názor psychologů, že při své výšce asi 55 cm a líbivém vzhledu bude robot Nao dětem připomínat spíše hračku, nebudou se ho bát a budou s ním spontánně spolupracovat a komunikovat (obr. 1). Požadavky kladené na robot, zejména na jeho řídicí systém a další software, jsou velmi vysoké. Během učení musí robot sledovat slovní projev, mimiku i gestikulaci dítěte a pomáhat, když dítě nemůže dál. Důležité je, aby robot poznal, jak se podporované dítě cítí a zda např. není frustrované nebo bezradné, a aby dokázal sám řídit interakci s dítětem tak, aby podpora byla co nejdokonalejší. Za tím účelem se na UB v rámci prací na projektu L2TOR předpokládá vývoj hardwarových i softwarových modulů schopných vyhodnocovat jazykové schopnosti a motivaci dětí s cílem zajistit, aby robot dokázal reagovat na každé dítě individuálně.
 
„Podpora výuky cizího jazyka s použitím robotu představuje individuální doplněk stávajících nabídek centra KiTa, které dává dětem možnost, aby si netradiční formou výuky cizí řeč osvojily co rychleji. Samozřejmě nemusí jít jen o děti z přistěhovaleckých rodin, ale i o německé předškoláky, kteří takto mohou získat první zkušenosti s cizí řečí, jako např. angličtinou,“ zdůrazňuje Dr. Kopp.
 

Závěr

Na evropském projektu L2TOR se podílejí Universität Bielefeld (Německo), Plymouth University (Velká Británie), Universiteit Tilburg a Universiteit Utrecht (Nizozemsko) a Koç Üniversitesi (Turecko) a průmyslové firmy Aldebaran Robotics (Francie) a Qatar Belgium Modern Technologies (Belgie). Zatímco výzkumníci z UB pracují s dětmi v Německu, jejich kolegové z ostatních vysokých škol se věnují výuce cizích řečí dětí ve Velké Británii, Turecku a Nizozemsku. Dosažené výsledky a zejména jejich přínos pro předškolní jazykovou výchovu dětí z přistěhovateleckých rodin budou po ukončení projektu objektivně zhodnoceny.
 
Z technického hlediska je robotická podpora výuky jazyků zajímavou ukázkou použití servisních robotů v neprůmyslové oblasti s velkým potenciálem růstu. Dále bude záležet na tom, nakolik se robotická podpora výuky jazyků ukáže být efektivní, jak bude akceptována pedagogickými pracovníky i veřejností a zda se popř. k zavedení robotů do tohoto oboru najde dostatek finančních prostředků.
 
[Roboter sollen eingewanderten Kindern helfen, Deutsch zu lernen. Pressemitteilung der Universität Bielefeld, 22. 12. 2015.]
Ing. Karel Kabeš
 
Obr. 1. Děti si s humanoidním robotem Naem rozumějí velmi dobře (foto: CITEC/UB)