偏鄉學習資源不能少,臺南大學10年人機研究打造輔助學習機器人,連臉書AI院長都想來看



臺南大學資訊工程系教授李健興的實驗室,從10年前就開始做人機對弈的研究,在去年使用臉書電腦圍棋開源軟體,並加以修改建立雲端平臺,結合機器人成為圍棋小幫手,依照對手的程度調整下棋的難度,也因此開始聯繫臉書AI研究院院長Yann LeCun來臺走訪,常常半夜工作,寄了超過100封電子郵件和訊息最後終於成功。(圖片來源/李健興)。

「教育是AI未來很重要的產業!」臺南大學資訊工程系教授李健興表示,他的理想是,5~10年後,每位小朋友旁邊都有一個專屬機器人,就像是「多啦A夢的機器人,可以在一旁輔助學生讀書。」這不是遙遠的夢想,而是李健興投入了超過10年,正在做的研究。這項研究不只吸引了2家日本大學合作提供機器人技術,今年10月時,美國人機研究領域重量級年會IEEE SMC 2017還開出特別議程來介紹, 連深度學習三大權威之一的臉書AI研究院院長Yann LeCun都好奇的要先在6月底親自來臺一探究竟。

早在10年前,李健興的實驗室就投入人機對弈研究,甚至已經發展出了相當於圍棋業餘高段(6、7段)程度的AI圍棋程式,不過,卻被AlphaGo搶先一步。

李健興甚至找來臺灣第一位職業九段紅面棋王周俊勳一同合作,來協助訓練他的電腦圍棋程式,等於是臺灣未出道的AlphaGo,但是,與AlphaGo不同的是,李健興團隊想要打造的不是一個用來與人類競賽的機器人程式,而是能提供動態學習的圍棋小幫手,而且還會按照對手棋奕的程度,自動調整到與人類相當的水準,人機不只是競爭關係,更要人機合作達到教學的目標。

李健興將這個圍棋小幫手的概念,延伸至教學研究上,他想要做出一個適性學習機器人,可以了解小朋友各自的學習程度,給予適合的教學,來實現因材施教的理念,他認為,尤其偏遠地老師流動率很高,也影響了學校的學習環境,他正在努力,想要用機器人,讓偏鄉小朋友可以得到更好的學習輔助。「雖然很困難,但很有機會實現。」他樂觀的期待。

他找來學習測驗和統計專家合作,將原本只是單機版的項目反應理論(Item Response Theory,IRT)系統,透過與FAIR電腦圍棋DarkForest團隊合作,導入動態評量和認知科學理論,結合深度學習技術建置雲端合作開放學習平臺,將學習資訊即時傳送到國家高速網路中心,經由IRT適性評量系統即時運算,再將資訊回傳至機器人端,由機器人擔任數學小老師與小朋友互動,讓學生體驗更多元的數位學習,提升學習興趣。

李健興初步目標是,就算每位學生的程度不一樣,透過機器人數學小老師因材施教,提供不同程度的輔助教學後,最後都能在學校考試中取得接近70分的分數,不過,他也坦言,要達到這樣的目標,必須投入許多成本,從相關軟硬體、領域專家,還需要建立大量的評量題目才能做到,所幸,他表示,已有不少出版社願意與他的團隊合作,提供數位教材,「大家不用做重複的事,資源完整地整合,進步就會很快!」這是他常常與多方合作後的體會。

「我們的理想是,未來大家一上臉書就有一個適性學習的工具,可以免費使用!」他樂觀地說,雖然聽起來很困難,但他還是會不斷地努力去嘗試,就像圍棋AI,10年前,光是讓機器可以和人類下棋都覺得不可能,因為圍棋太複雜、太難了,當時投入人機對弈的他,也只希望能在退休前看見機器的棋力與頂尖棋士程度相當,沒想到去年AlphaGo就做到了,這也意味著,許多複雜的問題都已經解決了。

李健興這10年來,對教育的熱忱從來沒改變過,甚至最近還與成功大學的心理系教授討論,要如何加入心理層面的考量,將機器人變得更智能,更貼近人類的思考模式。

邀請臉書AI研究院院長Yann LeCun來臺的幕後功臣

今年1月與周俊勳一次例行討論時,李健興才知道,原來臉書AI研究院(FAIR)也一直在做與Google類似的研究。「李老師我很想知道臉書的圍棋棋弈(棋力)到哪裡?」周俊勳一時好奇的問題,更開啟了他與臉書AI研究院的合作。

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