Robots opvoeden met de ontwikkelingstheorie van Piaget en Vygotski

 

Met interesse heb ik gezien dat de cognitieve ontwikkelingstheorieën van Piaget en Vygotski zeer actueel zijn bij de “opvoeding” van robots. In tal van artikelen en boeken worden deze ontwikkelingspsychologen aangehaald in het kader van “Developmental Robotics”.

 

Developmental Robotics (ontwikkelingsrobotica) is een wetenschappelijke discipline die ontwikkelingsmechanismen bestudeert, die het mogelijk maken dat robots net als mensen levenslang zelfstandig nieuwe vaardigheden en nieuwe kennis kunnen verwerven.

Als wij robots willen die ons kunnen bijstaan bij allerlei taken (sociale robots in de verpleging bijvoorbeeld) moeten de robots eerst opgevoed worden, een beetje zo als mensenkinderen.

Net als bij mensen moet het leren bij robots cumulatief zijn en geleidelijk steeds complexer worden en moet het leren een resultaat zijn van zelf-exploratie van de wereld in combinatie met sociale interactie. Het gaat hierbij om een dynamische ontwikkeling en levenslang leren, dat wil zeggen het vermogen van een organisme om voortdurend nieuwe vaardigheden te verwerven.

De ontwikkelingsrobotica gebruikt theorieën en modellen uit o.m. de cognitieve ontwikkelingspsychologie, zoals het stadia-model van Jean Piaget. Door de toepassing op robots worden deze theorieën bovendien verder getoetst en verfijnd.

Developmental Robotics zijn geïnteresseerd in hoe zich het controlesysteem van één specifieke robot ontwikkelt in de loop van de tijd. Het concept van een adaptief intelligente machine staat centraal. DevRobs richten zich op belichaamde en gesitueeerde sensomotorische en sociale vaardigheden, niet op abstracte symbolische problemen. Het vakgebied richt zich op taak-onafhankelijke structuren en leermechanismen: de robot moet nieuwe taken kunnen leren die de technicus die machine construeert zelf nog niet kent!

Onderzoeksvragen uit de ontwikkelingsrobotica:

• Kan een robot leren als een kind?
• Kan een robot vele verschillende vaardigheden en nieuwe kennis leren, die nog niet bekend zijn op het moment wanneer de robot gebouwd wordt, en dit alles in een veranderende en deels nog onbekende omgeving?
• Hoe kan een robot zijn lichaam en zijn relaties met de fysieke en sociale omgeving ontdekken?
• Hoe kan een robot zijn cognitieve capaciteiten voortdurend ontwikkelen, ook na het verlaten van de fabriek, en zonder interventie van een technicus?
• Wat kan de robot door natuurlijke sociale interacties met mensen leren?

Alan Turing had deze vragen al in 1950 gesteld, maar pas nu wordt dit systematisch onderzocht.

De onderzoeksprojecten in de ontwikkelingsrobotica hebben meestal ten doel, dat robots dezelfde vaardigheden verwerven als mensen.

Een eerste belangrijke categorie hiervan is het verwerving van sensomotorische vaardigheden, zoals Jean Piaget dit ook beschrijft in zijn stadia-model. Daarbij hoort de ontdekking van het eigen lichaam, inclusieve de structuur van het lichaam, coördinatie van beweging, en werken met werktuigen.

Een tweede categorie van vaardigheden die robots moeten leren zijn sociale en linguïstische vaardigheden: het spelen van eenvoudige sociale spelletjes, gecoördineerde interactie, taal en de verbinding van taalkundige vaardigheden met sensomotorische vaardigheden en dus begrip van de echte wereld.

Later in zijn ontwikkeling moet de robot cognitieve vaardigheden leren zoals het verschil tussen zelf en niet-zelf, aandacht kunnen richten, categoriseren. Op een hoger niveau moet de robot ook waarden en moraal leren, empathie en een “Theory of Mind” (begrip voor het perspectief van een ander).

 

……Later meer hierover!

 

Maria Trepp, docent Ontwikkelingspsychologie