정서 반응으로 어린이의 학습을 돕는 털북숭이 로봇 ‘Tega’

정서 반응으로 어린이의 학습을 돕는 털북숭이 로봇 ‘Tega’

 

 

다수의 어린이가 동시에 수업에 집중하게 하는 일은 교육 관련자들에게는 일생의 숙제와도 같은 일이다.한 어린이의 이목을 끄는 것이 반드시 다른 어린이에게도 통하라는 보장이 없기 때문이다. 따라서 장차 모든 어린이를 개별적으로 돌보기 위해 MIT의 연구자들이 교육용 로봇을 만들었다. 어린이들과 교류하며 시간이 흐름에 따라 어린이 개인을 어떻게 해야 동기 부여할 수 있는지를 배우는 로봇이다.

 

‘테가(Tega)’라는 이름의 이 로봇은 밝고 푹신한 털로 덮여 있으며 한 쌍의 안드로이드 스마트폰과 전용 소프트웨어를 이용해 동작, 인지, 사고를 제어한다. 하지만 ‘테가’가 다른 사회화 보조 로봇들과 다른 점은 사람의 표정을 해석하고 감정에 반응하는 능력에 있다고 하는데 정서적 컴퓨팅으로 알려진 방법이다. 이 영역에서는 다른 인공지능 연구자들도 최근 상당한 성과를 거두고 있다. 2014년 프라운호퍼(Fraunhofer) 협회의 과학자들은 실시간으로 사람의 감정을 감지하는 앱을 구글 글라스(Google Glass)용으로 만든 적이 있다. 그렇지만 MIT 팀은 이 기술을 교육 장치에 접목해 시간이 흐름에 따라 어린이 각각에게 정밀하게 맞는 방법으로 접근하는 맞춤식 개별 학습 친구를 만들 수 있을 것으로 보고 있다.

 

연구자들은 ‘테가’를 3~5세 사이의 어린이 38명이 있는 유치원 학급에 투입했다. 어린이 각각은 태블릿을 이용해 스페인어를 배우는 수업에서 15분씩 8주에 걸쳐서 ‘테가’와 함께 공부했다. ‘테가’는 학생들을 가르치는 대신 함께 배우는 급우의 역할을 수행했는데 적절한 때마다 학생들을 격려하고 이끄는 것은 물론이고 화도 내고 지루해하기도 했다.

 

우선 ‘테가’는 학생들의 감정적 반응을 단순히 흉내 내도록 프로그램되었다. 학생들이 흥분하면 같이 흥분하고 학생들이 산만해지면 같이 산만해지는 것인데, 이를 통해 ‘테가’는 이런 자신의 반응이 학생 각각의 행동에 어떤 영향을 미치는지 모니터링할 수 있게 되었다. 시간이 흐름에 따라 ‘테가’는 특정 신호가 어떻게 학생들의 집중도나 행복감에 관여하는지 이해하게 되었고 학습 성공률을 극대화하는 방향으로 자신의 접근 방식을 수정했다.

 

이 개별화 체험에 참여한 학생들을 ‘테가’가 감정을 흉내 내기만 계속한 다른 통제 그룹의 학생들과 비교했더니 첫 번째 그룹 학생들이 더 높은 집중도를 보이는 것으로 나타났다. 또한 하품이나 슬픈 표정과 같은 특정 반응은 즉각 영향을 미쳐 학생들의 집중도나 행복감을 떨어뜨리는 것으로 드러났다.

 

‘테가’는 8주가 끝날 때까지 학생 각각에 대한 개별 동기부여 접근 방식을 여전히 미세조정하고 있으므로 이상적인 교류 유형을 확정하려면 좀 더 오랜 연구가 필요하다고 한다. ‘테가’는 현재 거의 전적으로 무선 작동하며 설치도 쉽지만 학습 장애가 있는 학생들을 포함해 다양한 환경에서 테스트를 계속해 더욱 발전시킬 계획이다.

 

 

www.nsf.gov