Навыкам мытья рук в Индии обучает детей робот Pepe

В прошлый вторник, 15 октября, отмечался Всемирный день мытья рук, который, я уверен, вы праздновали, когда мыли руки каждый раз, когда это было необходимо. Мытье рук - это навык, который детям может быть трудно освоить, потому что обычно руки не мыть, негативные последствия вы почувствуете не сразу. Однако данные последствия могут быть серьезными: мытье рук с мылом может предотвратить возникновение диареи и респираторных инфекций, которые ежедневно убивают около 1300 маленьких детей по всему миру.

Дети, которые не умирают, все еще могут сильно заболеть, и около 443 миллионов школьных дней ежегодно теряется во всем мире из-за болезней, связанных с водой и санитарией, в развивающихся странах. В селах Индии только около 18 процентов людей моют руки с мылом, и способ изменить это – научить этому навыку еще в младенчестве. Это особенно важно делать в школах, которые являются как местом для обучения, так и местом, где передаются болезни.

Но возлагать эту работу на учителя было бы не совсем компетентно, и поэтому было предложено использовать робота. Амол Дешмук, исследователь из Университета Глазго, чья работа (в сотрудничестве с Университетом Амрита в Индии) по использованию роботов для транспортировки воды в селах Индии, о которой мы писали в прошлом году, на прошлой неделе представил новое исследование по созданию робота, который поможет детям в их обучении. Робота зовут Pepe, и Дешмук надеется, что, просто находясь в ванной и, Pepe сможет спасти жизни детей.

Немного о роботе Pepe

Pepeочень прост и дешев в производстве. Он сделан в основном из акрила из-за его дешевизны. Ярко-зеленый цвет был выбран потому, что он связан с хорошим здоровьем и окружающей средой. Форма руки говорит сама за себя, и единственными движущимися частями являются глаза с двумя степенями свободы, которые важны, потому что люди с большей вероятностью будут делать то, что, как они знают, должны делать, когда думают, что за ними наблюдают.

Разумеется, за ними наблюдает небольшая фронтальная камера, которая используется для сбора данных. Вы можете анимировать рот устройства благодаря собственному телефону, и также в него встроен динамик. Имя Pepe было тщательно выбрано (по согласованию с экспертами по местным языкам), чтобы его было легко произносить и запоминать.

Pepe может говорить также, как и дети, но не так динамично - вещи, которые он говорит, предварительно записываются и настраиваются, чтобы заставить их звучать как ребенок с неопределенным полом. Управление роботом производится дистанционно. Общая сумма производства будет составлять 100$, хотя, скорее всего можно даже уменьшить этот показатель.

Причины разработки Pepe и его тестирование

Работа Pepe состояла в том, чтобы сидеть у рукомойника в школе Индии, где обучаются около 100 учеников в возрасте от 5 до 10 лет. Большинство из них (74 процента) раньше работали со смартфоном, но никто из них не видел робота. Pepe напоминал детям, что они должны мыть руки после посещения туалета и перед едой, рассказывать им о семи шагах правильного мытья рук, и затем сказать «о нет» или «очень хорошо» в зависимости от того, как поступил ребенок.

Он запрограммирован также отвечать еще несколькими фразами, к примеру «пожалуйста, не трогай меня», если ребенок попытается сделать это. Робот находился в школе только три дня, но ему удалось увеличить скорость мытья рук почти на 40 процентов, хотя качество мытья также повысилось. Через шесть дней после того, как робот покинул школу, исследователи вернулись и обнаружили, что, хотя многие ученики вернулись к своим старым привычкам, в целом гигиена все еще значительно улучшилась.

В этом исследовании интересно то, как люди и роботы взаимодействуют вне контекста, к которому мы привыкли. У детей спросили, какой дизайн они хотели бы увидеть: Учащиеся отметили, что хотели бы, чтобы это было кошачье лицо. Когда интервьюеры спросили, будет ли уместным лицо собаки, многие из студентов ответили, что им это не понравится, потому что в их религии собак считают нечистыми. Многие студенты также отметили, что у них дома есть кошки.

Студенты с другими религиозными традициями также согласились с этим предложением. Это подчеркивает необходимость того, чтобы дизайн социального робота учитывал культурные представления о форме и символике.

Проблемы устройства

Робот, подобный Pepe, кажется, может существенно повлиять на гигиену в сельской Индии и в других местах, но его распространение является достаточно сложной задачей. Человек, который будет им управлять – вот в чем проблема, поэтому мы спросили Дешмукха, почему он не решился сделать устройство полностью автономным. «Мы хотели опробовать этого робота в качестве доказательства концепции, чтобы выяснить, может ли такое приложение быть эффективным в этом контексте и среде», - сказал он.

«Мы не знали, каких результатов ожидать, но наш исследовательский подход был систематическим. Мы также хотели выявить технические проблемы для автономных технологий, например, компьютерное зрение в чувствительной и неструктурированной среде вне помещений по-прежнему остается сложной технической задачей». Он добавил: «Наша будущая цель заключается в создании автономной системы и развертывания робота в нескольких школах, но это потребует значительных финансовых и технических усилий».

Чтобы доказать, что эти роботы стоят того финансирования и усилий по развитию, вы должны сравнить их с другими методами поощрения мытья рук, такими как плакаты в ванной комнате, на которые почти никто не обращает внимания. «Наша будущая цель заключается в создании автономной системы и развертывания робота в нескольких школах, но это потребует значительных финансовых и технических усилий». – Амол Дешмукх, Университет Глазго Дешмук говорит, что робот работает намного лучше.

«Существующие методы воздействия на поведение людей при мытье рук в развивающихся странах сталкиваются с тремя основными проблемами: 1. они очень ресурсоемки, 2. сложны для измерения / мониторинга соблюдения в масштабе из-за ненадежной само отчётности, и 3. они редко бывают устойчивыми в течение длительного времени. Предыдущее исследование по вмешательству в гигиену рук показало нарушение социальных и физических условий, в которых мытье рук должно происходить путем размещения привлекательных подсказок, а визуальные напоминания могут привести к более успешным вмешательствам».

По этой причине он добавил: «есть потребность в междисциплинарном и инновационном подходе для воздействия на устойчивое поведение при мытье рук. Социальные роботы могут, например, поощрять, напоминать, обучать, давать обратную связь в режиме реального времени, наблюдать и контролировать поведение при мытье рук, плюс они являются явным новшеством для сельского населения». Для получения более подробной информации, мы поговорили с Амолом Дешмукх по электронной почте. IEEE Spectrum:

Как вы думаете, что было самой интересной частью ваших результатов? Амол Дешмукх: Самой интересной частью исследования был уровень реакции, который мы получили от студентов, не только с точки зрения увеличения уровня мытья рук, но и их интереса к знакомству с роботом. Исходя из ответов на вопросник, 72 процента студентов считали его живым (основной причиной является его способность говорить). Студенты пытались поговорить с роботом, даже петь, не зная, что робот не может их понять.

Мы также использовали эту возможность для взаимодействия со студентами, например, после окончания учебы была продемонстрирована работа робота для учащихся 3 и 4 классов, чтобы стимулировать интерес к дисциплинам STEM. В ответ на вопрос «Хотели бы вы, чтобы Pepe вернулся в школу после каникул?», мы обнаружили, что 97 процентов (42) респондентов указали, что хотят увидеть робота через несколько месяцев, когда их школа вновь откроется.

Однако традиционно исследования взаимодействия человека и робота показывают, что уровни взаимодействия пользователей с роботами аннулируются в течение определенного периода времени. Наше исследование было краткосрочным, и в будущем мы хотели бы развернуть робота в течение длительного периода, чтобы выяснить, будет ли он все еще эффективен.

Как изменить этого робота чтобы сделать его более эффективным особенно в долгосрочной перспективе?

В долгосрочной перспективе мы хотели бы провести исследование, следуя процессу, ориентированному на пользователя, выяснить, какие интерактивные стратегии работают лучше, например, использование игрового формата, чтобы детям было интереснее.

Над чем работать дальше?

Мы хотим разработать автономные возможности для робота, используя машинное обучение для обнаружения признаков поведения - например, взаимного взгляда, действия по мытью рук вместе с эффективными вербальными и невербальными стратегиями взаимодействия с роботом.

Мы также хотим проанализировать эффективность робота в воздействии на изменение поведения путем объективного измерения активности мытья рук, такого как качество, частота и продолжительность, с помощью компьютерного зрения. Мы ищем возможности финансирования для эффективного проведения этого исследования и развертывания нескольких роботов в самых разнообразных точках мира.