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Tecnologia vai influenciar avanços na educação e nos cuidados de saúde

Tecnologia vai influenciar avanços na educação e nos cuidados de saúde

Os rápidos melhoramentos nas interações intuitivas homem-máquina (IHM) estão prontas para dar início a grandes mudanças na sociedade. Em particular, dois projetos de investigação europeus dão uma ideia de como estas tendências podem influenciar duas áreas nucleares: a educação e os cuidados de saúde.

Numa sala de aula suíça, duas crianças estão absorvidas na navegação de um intrincado labirinto com a ajuda de um pequeno robô com um ar bastante fofo. A interação é fácil e lúdica e está a fornecer aos investigadores informações valiosas sobre a forma como as crianças aprendem e as condições em que a informação é retida com mais eficácia.

Aprendizagem das crianças

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A ANIMATAS, uma rede transfronteiriça de universidades e parceiros industriais, financiada pela UE está a explorar se, e como, os robôs e a inteligência artificial (IA) podem ajudar-nos a aprender com mais eficácia. Uma das ideias evoluiu em torno dos erros: as crianças podem aprender detetando e corrigindo os erros dos outros, e ter um robô a cometer esses erros pode ser útil.

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

Segundo Chetouani, é demasiado simplista fazer perguntas como "os robôs podem ajudar as crianças a aprender melhor?", porque a aprendizagem é um conceito muito complexo. Disse, por exemplo, que qualquer suposição automática de que os alunos que se concentram nas aulas estão a aprender mais, não é necessariamente verdadeira.

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

A ANIMATAS é constituída por subprojetos, cada um liderado por um investigador em início de carreira. Um dos objetivos do subprojeto era compreender melhor o processo de aprendizagem nas crianças e analisar que tipos de interação mais as ajudam a reter a informação.

Papéis do robô

Uma experiência criada para investigar esta questão convidou as crianças a juntarem-se ao QTRobot para encontrar a rota mais eficiente num mapa.

Durante o exercício, o robô reage interativamente com as crianças para oferecer dicas e sugestões. Também mede cuidadosamente vários indicadores na linguagem corporal das crianças, tais como contacto visual e a direção do olhar, o tom de voz e as expressões faciais.

Como se esperava, os investigadores descobriram que, de facto, certos padrões de interação correspondiam a uma melhor aprendizagem. Com esta informação, estarão mais aptos a avaliar a forma como as crianças se estão a envolver com o material educativo e, a longo prazo, a desenvolver estratégias para maximizar esse envolvimento, impulsionando assim o potencial de aprendizagem.

Os passos futuros incluirão a análise de como adaptar esta aprendizagem aperfeiçoada por robôs a crianças com necessidades educativas especiais.

Ajuda à mão

Aki Härmä, investigador da Philips Research em Eindhoven na Holanda, acredita que a robótica e a IA vão mudar profundamente os cuidados de saúde. No projeto PhilHumans, financiado pela UE, que está a coordenar, investigadores em início de carreira de cinco universidades de toda a Europa trabalham com dois parceiros comerciais, a R2M Solution em Espanha e a Philips Electronics na Holanda, para aprender como as tecnologias inovadoras podem melhorar a saúde das pessoas.

A IA torna possíveis novos serviços e "significa que os cuidados de saúde podem estar disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana", afirma Härmä, que aponta para o vasto potencial da tecnologia para ajudar as pessoas a gerir a sua própria saúde a partir de casa: aplicações capazes de rastrear o estado mental e físico de uma pessoa e detetar problemas precocemente, programas de simulação de conversa ("chatbots") que podem dar conselhos e propor diagnósticos, e algoritmos para os robôs navegarem em segurança em zonas residenciais.

Chatbots empáticos

O projeto, que teve início em 2019 e decorrerá até finais de 2023, é composto por oito subprojetos, cada um deles liderado por um estudante de doutoramento.

Um subprojeto, supervisionado pelo investigador da Phillips Rim Helaoui, está a analisar como as competências específicas dos profissionais da saúde mental, como a empatia e o questionamento aberto, podem ser codificadas num programa de simulação de conversa ("chatbot") alimentado por IA. Isto poderia significar que as pessoas com problemas de saúde mental poderiam ter acesso a apoio relevante a partir de casa, potencialmente a um custo mais baixo.

A equipa percebeu rapidamente que replicar toda a gama de competências psicoterapêuticas num chatbot envolveria desafios que não poderiam ser resolvidos de uma só vez. Concentrou-se antes num desafio chave: como gerar um chatbot que mostrasse empatia.

"Este é o primeiro passo essencial para que as pessoas sintam que se podem abrir e partilhar", disse Helaoui.

Como ponto de partida, a equipa produziu um algoritmo capaz de responder com o tom e conteúdo adequados para transmitir empatia. A tecnologia tem ainda de ser convertida numa aplicação ou produto, mas fornece um bloco de construção que pode ser utilizado em muitas aplicações diferentes.

Avanços rápidos

A PhilHumans está também a explorar outras possibilidades para a aplicação da IA nos cuidados de saúde. Está a ser desenvolvido um algoritmo que pode utilizar a «"isão da câmara" para compreender as tarefas que uma pessoa está a tentar realizar e analisar o ambiente circundante.

O objetivo final seria utilizar este algoritmo num robô de apoio domiciliário para ajudar as pessoas em declínio cognitivo a executar com sucesso as tarefas quotidianas.

"Uma coisa que tem ajudado o projeto em geral", disse Härmä, "é a rapidez com que outras organizações têm vindo a desenvolver processadores de linguagem natural com capacidades impressionantes, como o GPT-3 da OpenAI". O projeto espera ser capaz de aproveitar as melhorias inesperadamente rápidas nestas e noutras áreas para avançar mais rapidamente.

Tanto a ANIMATAS como a PhilHumans estão a trabalhar ativamente na expansão dos limites da IHM intuitiva.

Ao fazê-lo, proporcionaram um valioso terreno de formação para jovens investigadores e deram-lhes uma importante exposição ao mundo comercial. Globalmente, os dois projetos estão a assegurar que uma nova geração de investigadores altamente qualificados esteja equipada para liderar o caminho a seguir na IHM e nas suas potenciais aplicações.

A investigação neste artigo foi financiada através da MSCA (Marie Skłodowska-Curie Actions). Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE.

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