A educação e os cuidados de saúde estão preparados para um impulso de alta tecnologia

Espera-se que o aprimoramento da interação homem-máquina traga melhorias notáveis ​​no suporte ao aprendizado e no acesso aos cuidados de saúde.

Em uma sala de aula suíça, duas crianças estão absortas em navegar por um intrincado labirinto com a ajuda de um pequeno e bastante fofo robô. A interação é fácil e lúdica – também fornece aos pesquisadores informações valiosas sobre como as crianças aprendem e as condições em que as informações são absorvidas com mais eficiência.

Melhorias rápidas em interações homem-máquina intuitivas (HMI) estão prontas para iniciar grandes mudanças na sociedade. Em particular, dois projetos de pesquisa europeus dão uma ideia de como essas tendências podem influenciar duas áreas principais: educação e saúde.

Criança aprendendo

No ANIMATAS, financiado pela UE, uma rede transfronteiriça de universidades e parceiros industriais está explorando se, e como, robôs e inteligência artificial (IA) podem nos ajudar a aprender de forma mais eficaz. Uma ideia é cometer erros: as crianças podem aprender identificando e corrigindo os erros dos outros – e ter um robô para cometê-los pode ser útil.

“Um professor não pode cometer erros”, disse o coordenador do projeto, professor Mohamed Chetouani, da Universidade Sorbonne, em Paris, França. “Mas um robô? Eles poderiam. E os erros são muito úteis na educação.”

Segundo o professor Chetouani, é simplista fazer perguntas como “os robôs podem ajudar as crianças a aprender melhor” porque o aprendizado é um conceito tão complexo. Ele disse que, por exemplo, qualquer suposição automática de que os alunos que se concentram nas aulas estão aprendendo mais não é necessariamente verdadeira.

É por isso que, desde o início, o projeto se propôs a fazer perguntas mais inteligentes e específicas que ajudariam a identificar como os robôs poderiam ser úteis nas salas de aula.

O ANIMATAS é composto de subprojetos, cada um liderado por um pesquisador em estágio inicial. Um dos objetivos do subprojeto era entender melhor o processo de aprendizagem das crianças e analisar quais tipos de interação melhor as ajudam a reter informações.

papéis do robô

Um experimento criado para investigar essa questão convidou as crianças a se unirem ao apropriadamente chamado QTRobot para encontrar a rota mais eficiente em torno de um mapa.

Durante o exercício, o robô reage de forma interativa com as crianças para dar dicas e sugestões. Também está medindo cuidadosamente vários indicadores na linguagem corporal das crianças, como contato visual e direção, tom de voz e expressão facial.

Como esperado, os pesquisadores realmente descobriram que certos padrões de interação correspondiam a uma aprendizagem melhorada. Com essas informações, eles poderão avaliar melhor como as crianças estão se envolvendo com o material educacional e, a longo prazo, desenvolver estratégias para maximizar esse envolvimento, aumentando assim o potencial de aprendizado.

As etapas futuras incluirão a análise de como adaptar esse aprendizado aprimorado por robôs para crianças com necessidades educacionais especiais.

“Acreditamos que pode ser muito importante neste contexto”, disse o professor Chetouani.

Ajuda à mão

Aki Härmä, pesquisador da Philips Research Eindhoven, na Holanda, acredita que a robótica e a IA vão mudar fundamentalmente os cuidados de saúde.

No projeto PhilHumans financiado pela UE que ele está coordenando, pesquisadores em estágio inicial de cinco universidades da Europa trabalham com dois parceiros comerciais – R2M Solution na Espanha e Philips Electronics na Holanda – para aprender como tecnologias inovadoras podem melhorar a saúde das pessoas.

A IA possibilita novos serviços e “significa que os cuidados de saúde podem ser 24 horas por dia, 7 dias por semana”, disse Härmä.

Ele aponta para o vasto potencial da tecnologia para ajudar as pessoas a gerenciar sua própria saúde em casa: aplicativos capazes de rastrear o estado mental e físico de uma pessoa e detectar problemas precocemente, chatbots que podem dar conselhos e propor diagnósticos e algoritmos para robôs navegarem com segurança em torno de moradas.

bots empáticos

O projeto, que teve início em 2019 e decorrerá até ao final de 2023, é composto por oito subprojetos, cada um liderado por um doutorando.

Um subprojeto, supervisionado pelo pesquisador da Phillips, Rim Helaoui, está analisando como as habilidades específicas dos profissionais de saúde mental – como empatia e perguntas abertas – podem ser codificadas em um chatbot com tecnologia de IA. Isso pode significar que pessoas com problemas de saúde mental poderão acessar suporte relevante em casa, potencialmente a um custo menor.

A equipe rapidamente percebeu que replicar toda a gama de habilidades psicoterapêuticas em um chatbot envolveria desafios que não poderiam ser resolvidos de uma só vez. Em vez disso, concentrou-se em um desafio importante: como gerar um bot que demonstrasse empatia.

“Este é o primeiro passo essencial para fazer com que as pessoas sintam que podem se abrir e compartilhar”, disse Helaoui.

Como ponto de partida, a equipe produziu um algoritmo capaz de responder com o tom e o conteúdo adequados para transmitir empatia. A tecnologia ainda não foi convertida em um aplicativo ou produto, mas fornece um bloco de construção que pode ser usado em muitos aplicativos diferentes.

Avanços rápidos

A PhilHumans também está explorando outras possibilidades para a aplicação da IA ​​na área da saúde. Está sendo desenvolvido um algoritmo que pode usar “visão de câmera” para entender as tarefas que uma pessoa está tentando realizar e analisar o ambiente ao seu redor.

O objetivo final seria usar esse algoritmo em um robô assistente doméstico para ajudar pessoas com declínio cognitivo a concluir tarefas diárias com sucesso.

Uma coisa que ajudou o projeto em geral, disse Härmä, é a velocidade com que outras organizações desenvolveram processadores de linguagem natural com recursos impressionantes, como o GPT-3 da OpenAI. O projeto espera poder aproveitar as melhorias inesperadamente rápidas nessas e em outras áreas para avançar mais rapidamente.

Ambos ANIMATAS e PhilHumans estão trabalhando ativamente na expansão dos limites da IHM intuitiva.

Ao fazê-lo, eles forneceram um campo de treinamento valioso para jovens pesquisadores e lhes deram uma importante exposição ao mundo comercial. No geral, os dois projetos estão garantindo que uma nova geração de pesquisadores altamente qualificados esteja equipada para liderar o caminho a seguir em HMI e suas possíveis aplicações.