问答：人工智能和未来的教室

具象的系统“ Diana”。Credit: Brandeis University

想象一下，将来有一个教室，老师将与人工智能合作伙伴一起工作，以确保没有学生落伍。

AI合作伙伴的仔细监视会发现后面安静的学生且让整堂课都安静下来，AI合作伙伴会提示老师让学生参与其中。当被叫到时，学生问一个问题，老师将讲解的材料讲清楚，让每个学生对本课有更好的理解。

这是对未来教室的更大愿景的一部分，在该教室中，人类教学和AI技术将相互影响以改善教育环境和学习体验。

TJX费尔德伯格计算机科学教授James Pustejovsky正在与科罗拉多大学博尔德大学领导的团队一起努力实现这一愿景，该团队是由国家科学基金会资助的新的2000万美元的AI学生-AI团队研究所的一部分。

该研究将在帮助确保AI代理成为教室中具有语言和视觉功能的自然伙伴方面发挥至关重要的作用，不仅使AI代理能够听到老师和每个学生在说什么，而且还能注意到手势（指点，耸肩，摇头），视线和面部表情（学生的态度和情感）。

Pustejovsky花了一些时间回答BrandeisNOW关于他的研究的问题。

您的研究如何帮助建立未来的教室？

在过去的五年中，我们一直在努力创建一种称为“ Diana”的多模式体现化身系统，该系统与人类互动以执行各种任务。她可以与人类伴侣交谈，聆听，看到并回应其语言和手势，然后在称为VoxWorld的3D模拟环境中执行操作。这是我们与由罗斯·贝弗里奇（Ross Beveridge）领导的科罗拉多州立大学合作者在他们的视觉实验室中进行的工作。我们将再次合作（CSU和Brandeis），以帮助将这种“嵌入式人机交互”带入课堂。我的前博士学生，Nikhil Krishnaswamy 和戴安娜（Diana）的联合开发人员已加入CSU，成为其团队的一部分。

在教室环境中如何工作？

首先，它是无形的，例如，在iPad上的虚拟存在，它可以识别不同学生的声音。想象一下教室：六年级的6至10个孩子。第一年的最初目标是让AI合作伙伴以他们在谈话和互动中的方式被动地关注不同的学生，然后最终该合作伙伴将学会干预以确保每个人都得到公平的代表并参加课堂。

除教室外，戴安娜还有其他有用的设置吗？

假设我的iPad上有一个Julia Child应用程序，我希望她能帮我做面包。如果我在iPad上启动程序，Julia Child头像将能够理解我的讲话。如果我已经安装了相机，该程序将允许我将她完全嵌入并体现在她的虚拟空间中，以便她可以为我提供帮助。

她如何帮助您？

她会看着我的桌子，说：“好吧，您拥有所需的一切吗？” 然后我会说：“我认为是。” 这样就可以打开相机了，如果您将所有烘焙材料摆放在桌子上，她都会扫描桌子。她会说，我看到面粉，酵母，盐和水，但我没有看到任何器皿：您将需要一杯，您将需要一茶匙。在您拥有所需的一切之后，她会告诉您将面粉放入“那边的那个碗”中。然后她会告诉你如何混合。

那是戴安娜进来的地方吗？

是的，戴安娜基本上已经成为人机交互中的“具体存在” ：她可以看到您在做什么，您可以看到她在做什么。在课堂互动中，戴安娜（Diana）可以帮助指导学生制定课程计划，对话和手势，同时监视学生的进度，情绪以及满意度或沮丧感。

戴安娜（Diana）在虚拟教学中有什么用吗？

使用AI合作伙伴进行虚拟学习可能是一种相当自然的互动。实际上，使用诸如Zoom之类的平台，实际上许多计算问题都变得更加容易，因为不同扬声器的语音和视频轨道已经被分割和识别。此外，在Hollywood Squares上所有学生的展示中，虚拟的AI合作伙伴似乎并不自然，而戴安娜（Diana）可能更容易与学生在线整合。

目前研究处于什么阶段？

在CU Boulder领导的AI研究所的背景下，这项研究才刚刚开始。这是一个为期五年的项目，而且正在起步。这是一项令人兴奋的新研究，正在开始回答有关在教室中的学生使用我们的图形表达和代理技术的问题。

来源：Tessa Venell, Brandeis University