Met zevenmijlslaarzen is de mens op weg naar het scheppen van zijn evenbeeld. Kunstmatige intelligentie helpt ons steeds vaker in ons alledaagse leven – zelfs in klaslokalen en andere opleidingslocaties zijn tegenwoordig robots te vinden.
Het tijdperk van echte cognitieve systemen is aangebroken. De tijd waarin onderzoekers statische kennis programmeerden in computers is voorbij. Inmiddels werkt men aan methoden om robots en andere machines in staat te stellen actief te leren, het geleerde toe te passen en in een steeds grotere context te plaatsen. Soms worden robots zelfs leraren. Vandaag de dag is kunstmatige intelligentie in staat om uit ervaringen te leren. Deze verzamelde rijkdom aan kennis is van grote waarde voor mensen. Dit is een van de redenen waarom robots steeds vaker worden ingezet in het onderwijs. Op basis van hun voortdurend ontwikkelende communicatieve vaardigheden geven zij steeds meer specialistische kennis door op scholen, aan universiteiten of in de particuliere sector als bijlesleraar.
Machines die moppen tappen
We zijn er reeds aan gewend om met machines te communiceren. Bijvoorbeeld in de wachtrij van een callcenter of via de Apple-software Siri (Speech Interpretation and Recognition Interface). Het resultaat is soms vervelend als het programma in de wachtrij niet precies begrijpt wat we zeggen, of grappig, bijvoorbeeld als Siri moppen begint te tappen. Computerspecialisten, wiskundigen, psychologen en vele andere specialisten over de hele wereld werken eraan om robots te leren wat menselijke emoties zijn, of liever gezegd hoe ze te evalueren. Het doel is om de robots niet alleen in te zetten in het onderwijs, maar ook op het gebied van klantenbinding, in de zorg of in het kader van therapieën.
Alwetende klantenclown
Hier komen Pepper, Romeo en NAO in beeld. Het "ouderlijk huis" van de drie broers is SoftBank Robotics. Pepper is gecreëerd om bedrijven te helpen bij de klantenservice. Sinds eind 2014 is hij niet alleen te vinden in de winkels van Nestlé in Japan, maar ook in de Franse stations in de Loirestreek en in de Europese Carrefour-supermarkten. Dankzij het grote datageheugen beschikt de kleine mensachtige robot over een enorme hoeveelheid kennis. Hij herkent zijn gesprekspartner, kan klanken beoordelen op hun emotie ("Ben je verdrietig?") en communiceert op basis van bestaande klantinformatie.
Slimme hulprobot
Met 140 cm is Romeo beduidend groter dan Pepper die ontwikkeld werd om mensen met een lichamelijke handicap te helpen. Hij helpt oudere mensen om zelfstandiger te blijven. De hulprobot kan deuren openen, trappen oplopen en spullen halen. Met slechts 58 cm is NAO de miniatuurversie van Pepper en Romeo en toch de oudste humanoïde robot van SoftBank Robotics. Hij werd al in 2006 ontwikkeld en wordt momenteel in de vijfde "generatie" ingezet voor duizenden toepassingen wereldwijd.
Robotleraar spreekt 20 talen
NAO, wat in het Japans "eerlijkheid" betekent, is de interactieve, personaliseerbare robot die meer dan twintig talen kan herkennen. Hij kan worden gebruikt voor het trainen van een breed scala aan leerinhouden en wordt daarom in toenemende mate gebruikt in scholen. In Japan – het land van de robots – helpt NOA de leerlingen bij het uitbreiden van hun woordenschat, uit het hoofd rekenen en doen ze gymnastiekoefeningen die het kleine "mannetje" voordoet. De kinderen zijn enthousiast en geconcentreerd. Japanse onderzoek (studie over het gebruik van onderwijsrobots aan de Universiteit van Osaka) naar het gebruik van NAO toont aan dat het geluidsniveau tijdens de lessen met een team van leraren en robots aanzienlijk lager is.
Roboterleraren in Duitsland en Oostenrijk
Ook in Duitsland en Oostenrijk worden robots ingezet als assistentleraar. Met zijn kennis is NAO in vele scholen voor alle leeftijdsklassen een goede aanvulling bij de vakken wiskunde, informatica, natuurwetenschap en techniek. Zo leren de leerlingen van het Karlsbad Gymnasium programmeren met hulp van de NAO. En NAO helpt ook de leerlingen van het HTL Leonding in Oostenrijk.
Vluchtelingenkinderen leren Duits van robots
Het EU-project "L2TOR" (Second Language Tutoring using Social Robots), dat in 2016 van start is gegaan, is bedoeld om immigrantenkinderen tussen de vier en zes jaar een nieuwe tweede taal te leren met behulp van humanoïde robots, zodat zij deze snel kunnen integreren in het onderwijssysteem. De taalondersteuning door de robot is een individuele aanvulling en geen vervanging voor het bestaande onderwijsaanbod. Het is duidelijk dat het gebruik van robots extra middelen oplevert en dat de NAO, met momenteel ongeveer € 12.000 aan aanschafkosten, op lange termijn goedkoper is dan een menselijke bijlesleraar.
Ontoereikende interactie tussen mens en machine
Toch blijft de kwaliteit van de interactie tussen mens en machine momenteel beperkt. Deze werkt vooral in situaties met een matig ontwikkelde kinderlijke woordenschat. Kunstmatige intelligentie is echter niet voldoende om de context van een complexer gesprek te begrijpen en zinvolle, spontane antwoorden te geven. Informatici, pedagogen en linguïsten werken voortdurend aan de geleidelijke perfectie in het begrijpen van betekenissen en bedoelingen. Ook NAO zal zich in dit opzicht snel ontwikkelen. Hij wordt gebruikt in onderzoeksprojecten op het gebied van mens-machine-interactie, waarbij enorme hoeveelheden gegevens worden verzameld. De focus ligt op essentiële vragen: Wat kenmerkt menselijke emoties? Hoe kunnen ze herkend worden met behulp van computers en hoe kunnen computers zelf emoties leren?
Robot helpt autistische kinderen
Hieraan wordt ook gewerkt in het EU-project "DE-ENIGMA", dat in 2016 van start is gegaan en waarbij de hoogleraar "Complexe en intelligente systemen" van de universiteit van Passau betrokken is. Het doel is om met behulp van robots de sociale voorstellingskracht van autistische kinderen te vergroten. "We willen autistische kinderen helpen om emotioneel beter te reageren en gemakkelijker te integreren in de maatschappij. De dialoog tussen kind en robot maakt deel uit van het therapeutische proces, waarin autistische kinderen leren om sociaal gedrag correct te beoordelen", zegt prof. dr. Björn Schuller, hoofd van het Passau-team.
Technisch georiënteerde jonge patiënten
De sessies vinden plaats onder leiding van een therapeut. De ZENO R25-robot, die momenteel ongeveer 5.000 dollar kost en daarom een van de goedkoopste robotmodellen is, gebruikt de juiste software om kinderen te motiveren om met elkaar om te gaan, feedback te geven en elke emotie te observeren. In een voorstudie konden de meeste autistische jongens en meisjes tussen 5 en 12 jaar het over het algemeen goed vinden met hun androïde gesprekspartner (opmerking van de redactie: met androïd wordt een robot aangeduid die eruit ziet als een mens en zich gedraagt als een mens). Dit komt soms doordat de jonge, autistische kinderen meestal zeer technisch georiënteerd zijn en omdat ze het gevoel hebben dat de omgang met op regels gebaseerde, voorspelbare systemen zoals robots veel minder gecompliceerd en bedreigend is dan sociale interactie met mensen.
Herkennen en opwekken van emoties
Hoe robots zich daarentegen kunnen aanpassen aan autistische kinderen en hun gedrag kunnen classificeren is voor velen op het eerste gezicht een mysterie. "Machinegedrag komt meestal voort uit voorgedaan materiaal. In ons geval verzameld bij typisch ontwikkelde en autistische kinderen. Er was veel technisch voorbereidend werk nodig om de parameters vast te stellen voor een autismediagnose, maar nu hebben we volledig nieuwe evaluatiemethoden voor gegevens en dat op zeer grote schaal", legt prof. Schuller uit. "Hieronder vallen autistische taal en beeldverwerking voor bewegingspatronen en gebaren. We leveren de aanwijzingen en de herkenningssoftware controleert gezichtsuitdrukkingen, gebaren en spreekgedrag zoals fundamentele frequentie en stemvariabiliteit. Zo zijn emoties te herkennen", legt Schuller uit.
Scepticisme over androïde competentie
De Duitse arts dr. Christine Preißmann betwijfelt of de androïde competentie de kinderen in dit project op lange termijn zal helpen. De schrijfster is gespecialiseerd in autisme en heeft zelf het syndroom van Asperger: "Het gebruik van kunstmatige intelligentie is op vele niveaus zinvol, maar of het een verrijking kan zijn voor de emotionele ontwikkeling is op dit moment nog maar de vraag. Ieder autistisch mens is een individu. Daarom moeten autisten doelgericht worden begeleid. Ik twijfel eraan dat robots deze individualiteit kunnen leveren. Ik denk dat als autistische mensen met robots leren, ook de omgang beperkt blijft tot robots."
Gegevensstroom wordt weer robotkennis
De evaluatie van de informatie die in de drie en een half projectjaren van "DE-ENIGMA" wordt verzameld, belooft in ieder geval een grote sprong voorwaarts in de datatechnologie – niet alleen voor het autismeonderzoek, maar ook voor de bredere wetenschappelijke gemeenschap. Nooit eerder was het mogelijk om exacte informatie over gedrag, gezichtsuitdrukkingen, intonatie, volume en bewegingsafloop op zo'n gecomprimeerde en doelgroepspecifieke manier in grote hoeveelheden te verzamelen.
Het fenomeen Uncanny Valley
Hoewel veel mensen over de hele wereld enthousiast zijn over de grote en kleine androïde helpers en de economie astronomische verkoopcijfers op het gebied van robotica voorspelt, zou het ook kunnen leiden tot een breuk in de commerciële acceptatiecurve op weg naar de perfecte machinemens. We hebben het over het fenomeen Uncanny Valley ("griezelvallei"), dat een psychologische acceptatiekloof markeert zodra een figuur een bepaald niveau van antropomorfisme bereikt: wat veel gelijkenis vertoont met de mens, maar zich niet "perfect" gedraagt zoals de mens, kan snel verdacht lijken.
De technologische singulariteit
Toch lijkt aan het eind van het pad de technologische singulariteit te wachten – het moment waarop mens en machine in intelligentie gelijk worden en machines zichzelf verbeteren en ontwikkelen. Gelukkig gaat dat niet zo gemakkelijk. Voorlopig hebben robots geen toegang tot het gevoelsleven van mensen. Voor een benadering zou informatieverwerking gekoppeld moeten worden aan fysiologie, zoals het geval is bij de mens, en dit is niet alleen een kwestie van sensortechnologie. Het is dus niet te verwachten dat in de nabije toekomst machines de mens met echt verstand zullen overtreffen, ook al gelooft Siri dit al in de zin van Descartes: Op de vraag "Wat vind je van kunstmatige intelligentie? antwoordt Siri "Ik denk, dus ik ben."