UiB Mixmaster

Aino – En tegnerobot for barn

Av Marthe Karin Sanden Skauge

 

Høsten 2017 fikk vi i oppgave å utforske kunstig intelligens og maskinlæring. Vi skulle skape en prototype med fokus på maskinlæring. Ofte tenker man på en robot når disse begrepene kommer opp, noe jeg også gjorde.
Jeg ville skape en hjelpsom og vennlig prototype, og ønsket å fokusere på kreativitet hos barn.
Kreativ tenkning hos barn er viktig fordi det kan være med å utvikle barns evner til å løse problemer og oppfordre til innovativ tenkning hos barn. Kreativitet hos barn kan også lede til suksess senere i livet på områder som kunst, vitenskap og teknologi (Datta, N., 2012).

Det var dette som inspirerte meg til å skape Aino.
Aino er en interaktiv, kunstnerisk robot som skal oppfordre barn til å være mer kreative. Kameraet til Aino ser hva barnet har tegnet, og roboten kan kommunisere ved hjelp av syntetisk tale. Dette er et læringsverktøy for form- og fargelære, med visuelle gjetteleker som gjør læring om til lek.

AinoJenteSomTegner2.png

Barna plasserer Aino ved siden av seg når de tegner. Roboten består av et kamera, høyttalere, mikrofon og en skjerm, og dette vil gjøre at Aino kan se hva barnet tegner, kommunisere med barnet og vise sine egne tegninger til barnet.
Aino er ikke bare en lekekamerat, men også en lærer som formidler kunnskap på en ny, engasjerende og spennende måte.
Med Aino kan barn få steg-for-steg opplæring på hvordan de kan tegne forskjellige ting, for eksempel kan Aino vise hvordan man kan kombinere firkanter og en trekant for å tegne et hus. Aino kan identifisere hva barnet tegner og vil kunne vente eller gå videre til neste steg etter behov. Barnet og Aino kan også leke gjetteleker. Barnet tegner en tegning, og Aino skal gjette hva det er. Deretter tegner roboten selv en tegning på skjermen sin, og barnet gjetter.

Aino bruker maskinlæring for å bli en flinkere robot. Maskinlæring er en spesialisering innen kunstig intelligens, hvor man bruker statistiske metoder for å la en datamaskin finne mønstre i store datamengder (Tidemann, A.,2018). Med andre ord er dette en metode som gjør at datamaskinen lærer selv, i motsetning til å bli programmert.
Aino bruker maskinlæring til å analysere tegningene den blir gitt av barnet. I tillegg har roboten tilgang på en database med tegninger fra andre barn. Aino lytter til det barnet forteller at han eller hun har tegnet, og bruker så denne informasjonen til å sammenligne det med andre tegninger og husker dette til senere. Aino blir dermed flinkere sammen med barnet.

Da jeg skapte Aino, brukte jeg programmeringsspråket Python for å utvikle bildegjenkjenningen. Computer Vision, eller bildegjenkjenning, er et felt innenfor kunstig intelligens hvor man har som mål å gi datamaskiner et visuelt bilde av verden (Kaiser, A., 2017). Altså skal ikke datamaskinen bare kunne se et bilde, men den må kunne forstå hva bildet består av og være i stand til å identifisere motiver på bildet.
Computer Vision er for så vidt velutviklet, og man kan se det i apper som Snapchat, som kjenner igjen et ansikt, eller i kameraovervåkning som kan kjenne igjen objekter som kofferter, skilt eller biler. Under utviklingen av egen programvare kan man ofte bruke åpne databaser med kode eller API, og implementere denne databasen med sin egen kode.

Men under utviklingen av Aino oppdaget jeg et problem med Computer Vision, nemlig at det kan være svært vanskelig for en datamaskin å tolke tegninger, særlig barnetegninger. En kunstig intelligens vil bruke statistikk og regler for å utvikle seg, mens barn på den andre siden ikke ser de samme «reglene» innenfor tegning. Barn tegner gjerne utenfor linjene eller tegner fantasifigurer som er vanskelig for til og med mor og far å tolke.
Derfor vil det være svært utfordrende for en kunstig intelligens som støtter seg til regler, å tolke hva det er barnet egentlig har tegnet.

Men bildegjenkjenning er under stadig utvikling. Store, ressurssterke selskaper jobber kontinuerlig med Computer Vision og maskinlæring. Det blir spennende å følge utviklingen innen dette feltet i tiden fremover. Om få år er sannsynligvis denne teknologien tilgjengelig for alle. Kanskje kommer ditt barn til å leke med Aino i fremtiden?

 
 
 

REFERANSE

  • Datta, N., AboutKidsHealth (2012) Family and Peer Relations, Creativity [Internett] 19.04.2012
    Tilgjengelig fra:< http://www.aboutkidshealth.ca/En/HealthAZ/FamilyandPeerRelations/life-skills/Pages/Creativity-raise-creative-thinker.aspx> [Lest 12.11.2017]

  • Tidemann, A. (2018) Maskinlæring. Store Norske Leksikon [Internett] 20.02.18.
    Tilgjengelig fra: < https://snl.no/maskinl%C3%A6ring > [Lest 05.08.18]

  • Kaiser, A., (2017) What is Computer Vision? [Internett] 12.01.2017
    Tilgjengelig fra: < https://hayo.io/computer-vision/ > [Lest 08.08.18]