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New teaching software can sense human emotions

Teaching software that recognizes cognitive and emotional states of its users has been developed by U.S. scientists, Science Daily reported Friday.

(Mct image)
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“AutoTutor” is an Intelligent Tutoring System (ITS) that simulates the teaching and motivational strategies of human tutors. It gauges the students’ knowledge by asking questions and analyzing the answers, proactively identifying and correcting students’ misconceptions.

As it interacts with the students, the program senses their frustration or boredom through facial expressions and body posture. It then changes its strategies to help the student cope with those negative emotions.

“Most of the 20th-century systems required humans to communicate with computers through windows, icons, menus and pointing devices,” said Professor Sidney D’Mello of Notre Dame University, a human-computer interaction and artificial intelligence specialist who participated in the research

He said the new technology “provides information regarding the cognitive states, motivation levels and social dynamics of the students” which enables humans and computers to communicate with each other through nonverbal cues, like the way humans interact with each other.

“Much like a gifted human tutor, AutoTutor and Affective AutoTutor attempt to keep the student balanced between the extremes of boredom and bewilderment by subtly modulating the pace, direction and complexity of the learning task,” D’Mello said.

Studies have shown that one-on-one tutoring is far more effective then typical classroom environments, which AutoTutor tries to simulate.

Test results of AutoTutor on more than 1,000 students show that it produces learning gains of approximately one letter grade -- gains that have proven to outperform novice human tutors.


From news reports


<한글기사>


'지루함' 눈치채는 컴퓨터 가정교사 개발!


학생이 지루하거나 답답해할 때 이를 눈치채고 대응할 수 있는 ‘가정교사’ 프로그램이 미국에서 개발되었다고 사이언스 데일리가 2일(현지시간) 보도했다.

“자동교사(AutoTutor)”은 인공지능 개인교습 프로그램으로서 인간 개인지도 교사의 습성을 재현하도록 되어 있다. 이 프로그램은 먼저 학생들에게 질문을 던진 다음 답변을 분석하면서 학생의 지식수준을 파악하고 잘못 알고 있는 부분을 지적하거나 고쳐주기도 한다.

그러나 자동교사의 특이한 점은 학생들의 표정이나 몸짓을 통해 그들이 지루해하거나 답답해하는지 여부를 알아차린다는 것이다. 그럴 경우 이 프로그램은 학습 방법을 바꿔서 부정적인 감정을 느끼지 않게 유도한다.

“20세기 시스템의 대부분은 인간들이 창이나 아이콘, 메뉴, 그리고 가리키는 장치 등을 통해 컴퓨터와 의사소통을 하는 구조였습니다,”라고 프로그램 개발에 참가한 노틀담 대학의 시드니 드멜로 교수는 말했다.

그는 이 신기술이 “인간의 인지 상태, 감정 수준과 사회 역동성 (social dynamics)”을 전달하면서 인간과 컴퓨터가 비언어적인 요소를 통해 의사소통을 할 수 있게 해준다고 설명했다.

1,000명의 학생들에게 자동교사를 이용하도록 한 결과, 문자등급 성적이 (A.B,C 등) 한 단계 정도 증가하는 효과를 보였다고 한다.
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