UvA-professor ‘Human-System Interaction for Health and Wellbeing’ Somaya Ben Allouch en zeven collega’s hebben afgelopen maart de tweede prijs gewonnen in de Best Studies Paper Award op de International Conference on Human-Robot Interaction. Het paper maakt deel uit van het onderzoeksproject SOROCOVA: ‘Social Robotics to Support COVID-19 Learning Delays’. Doel van het project is het verminderen van rekenachterstanden op basisscholen door het inzetten van een sociale robot, niet ter vervanging, maar ter ondersteuning van de menselijke leraar. Ben Allouch is zowel verbonden aan de Hogeschool van Amsterdam (als lector Digital Life), als aan het Digital Interactions Lab (DIL) van het Informatica Instituut van de UvA.

Sociale robots

Sociale robots die met mensen kunnen praten zijn al enkele decennia een belofte. Maar de werkelijkheid is weerbarstig: robots zijn vrij duur, kosten tijd om ze klaar te maken, te bedienen en te onderhouden, robots gaan kapot, en robots zijn nog niet zo flexibel, improviserend en multifunctioneel als de mens. Daarom moeten sociale robots, ondanks vele laboratoriumexperimenten, talrijke prototypes en enkele commerciële producten, hun belofte in de praktijk nog waarmaken. Maar dat betekent niet dat wetenschappers en ingenieurs de moed moeten opgeven.

Een van de grote uitdagingen is de betrokkenheid op lange termijn. In het begin vindt iedereen een sociale robot als NAO of Pepper leuk en amusant, maar het plezier verdwijnt vaak snel omdat de robot tot nu toe erg voorspelbaar reageerde. Die uitdaging van langdurige betrokkenheid hebben Somaya Ben Allouch en haar collega's opgepakt in hun SOROCOVA-project.

Ben Allouch: ‘Samen met kinderen, leerkrachten en experts in rekenonderwijs hebben we een nieuwe rekenmodule voor een NAO-robot ontworpen. Vervolgens hebben we de interactie tussen de robot en 130 kinderen in de leeftijd van acht tot elf jaar van zes verschillende basisscholen onderzocht. Het aantal kinderen dat we bestudeerden is groter dan in veel studies en de duur van het experiment is ook langer dan in eerdere studies.’

De onderzoekers bestudeerden de effecten van personalisatie en begeleiding door de robot. Ze maakten een vergelijking tussen een groep die wel begeleiding kreeg van de robot tijdens de rekensessie en een groep die dat niet kreeg. Wat betreft personalisatie kon de robot wel of niet de naam van een kind onthouden en of een kind wel of geen handdruk of boks gaf. Ben Allouch: ‘Als een kind de robot bij hun eerste ontmoeting een hand of een boks geeft, onthoudt de robot dat en doet hij het de volgende keer uit zichzelf. De robot praat ook een beetje over persoonlijke dingen.’

De rekenmodule bevatte een aantal nieuwe elementen. Zo stemt de robot de rekendialoog af op de interesses van de kinderen. Ben Allouch: ‘Het ene kind houdt van tennis, het andere van dansen of van konijnen. De robot plaatst de rekenopdracht dan in de context van die interesse. Zo blijft de interactie ook op de lange termijn interessant.’

Uit de SOROCOVA-studie bleek dat kinderen effectiever en leuker leren wanneer de robot meer sociaal gedrag vertoont. Kinderen werden na verloop van tijd beter in rekenen als de robot begeleiding bood. Ben Allouch: ‘Het is waarschijnlijk dat niet de educatieve inhoud van de begeleiding, maar eerder de sociale steun die de robot biedt de prestatieverhoging verklaart. Bovendien vonden we dat de kinderen die rekenondersteuning het meest nodig hadden er ook het meest van profiteerden. Met de robot als rekenbegeleider maakten ze minder fouten, waren ze sneller en vonden ze rekenen ook leuker dan wanneer de robot niet werd gebruikt.’

Ouderenzorg

Naast het onderzoek naar de sociale robot als rekenonderwijzer voor kinderen, onderzoekt Ben Allouch ook de mogelijkheden om sociale robots in te zetten in de ouderenzorg, bijvoorbeeld voor het doen van revalidatieoefeningen en het bewaren van rust bij demente ouderen. Een gemeenschappelijke uitdaging bij het inzetten van sociale robots, zowel voor kinderen als voor ouderen, is goed begrijpen wat de doelgroep wil.

‘Ik denk dat dit het belangrijkste en meest onderschatte element is in het onderzoek naar sociale robots’, zegt Ben Allouch. ‘Waarom zou iemand in plaats van met een mens met een robot willen praten? We hebben het vaak over multidisciplinariteit in wetenschappelijk onderzoek. Maar dan heb je verschillende mensen die vanuit verschillende perspectieven naar hetzelfde probleem kijken. Om oplossingen in de praktijk te laten werken heb je transdisciplinariteit nodig: je moet elkaars taal goed leren spreken, zodat je de ander echt begrijpt. Ik geloof dat sociale robots het onderwijs en de gezondheidszorg kunnen ondersteunen, maar alleen als we de behoeften en wensen van zowel de professionals die de robots moeten inzetten als de doelgroep van mensen die ermee moeten omgaan serieus nemen.’

Meer informatie

Sociale Robotica ter ondersteuning van Covid-19 leerachterstanden (SOROCOVA)
Sociale robots ter ondersteuning leerkrachten bij het onderwijzen van rekenen
Sociale robots in ouderenzorg