Grandir avec l'IA: comment les familles peuvent-elles jouer et apprendre avec leurs nouveaux jouets et compagnons intelligents?

Par Stefania Druga
Étudiant diplômé, groupe de robots personnels
Boursier LEGO Papert 2018

Enfant en interaction avec Tega Robot lors d'un atelier Cognimates en Arabie Saoudite à l'école de Misk.
 Crédit: Stefania Druga

J'ai grandi dans une petite ville de Transylvanie et je me souviendrai toujours du jour où j'ai assemblé mon premier ordinateur et chargé les premiers morceaux et films au format MP3. À l’époque, Internet n’était pas encore chez moi et j’échangeais des fichiers sur CD avec mes amis et les collègues de mon père.

Au moment où je suis allé à l'université, mon campus avait son propre intranet et mes amis et moi avons constitué une collection de centaines d'albums, de séries télévisées, de films, de progiciels et de tout ce que vous pouvez imaginer. C'était comme si tous les étudiants faisaient partie de ce réseau géant, semant et scrutant des torrents tout en échangeant constamment les dernières nouvelles de l'école sur des forums et des forums de discussion. Plus tard, j’ai utilisé l’internet pour trouver mon premier stage à l’étranger, une bourse de maîtrise, un emploi et un appartement. J'ai également fondé une communauté mondiale de jeunes décideurs et de hackers - HacKIDemia - où les enfants pouvaient se connecter et échanger des connaissances via des vidéos, des groupes sociaux et des événements locaux: tout cela grâce à ce nouveau média qui brisait les frontières géographiques et institutionnelles.

Stefania à quatre ans, à la maternelle en Roumanie. Crédit: Tatiana Druga

Je faisais partie de la première vague de la génération Internet et, maintenant que je regarde mon enfance, je réalise à quel point cela a été chanceux. J'ai grandi dans une petite ville d'un pays post-communiste et j'ai été le premier membre de ma famille à aller à l'université et à étudier à l'étranger; Grâce à Internet, j'ai eu la possibilité de communiquer et de travailler avec des personnes du monde entier sur des projets significatifs et amusants. Être un enfant qui a grandi avec le Web a élargi mon point de vue sur ce qui est possible et m'a permis de participer à des conversations et à des projets mondiaux tout en devenant un citoyen du monde. Après avoir réfléchi sur ma propre enfance, je ne peux pas m'empêcher de me demander à quoi ressemblera cette expérience pour les enfants d'aujourd'hui, qui ne grandissent pas seulement avec le Web, mais sont également la première génération d'enfants à grandir avec l'intelligence artificielle (AI ) dans leur vie quotidienne.

Mentors et enfants participant à l'atelier HacKIDemia Programmable Hats à Berlin 2016.
Crédit: Stefania Druga

Récemment, nous avons vu à la fois le potentiel et les défis d’une communauté mondiale connectée. Tandis que j'étais enchanté par le pouvoir grandissant du Web, je reconnais maintenant son pouvoir par le biais des médias sociaux pour renverser les gouvernements ou manipuler de grands groupes de personnes. Nous commençons enfin à avoir des discussions difficiles sur l'éthique et les politiques que les grandes entreprises et les gouvernements du monde entier doivent commencer à mettre en œuvre afin de prévenir les futurs abus. Dans ce contexte, j'estime qu'il est plus crucial que jamais d'apprendre aux jeunes et à leurs familles à acquérir une compréhension critique des nouvelles technologies et dispositifs de l'IA qui font déjà partie de leur maison et de leur vie.

Les nouvelles technologies sont intimidantes au début - le chemin de fer, le télégraphe, l’automobile, la télévision ou les ordinateurs personnels ont tous suscité des inquiétudes et même de la peur avant de devenir banals. Les jeunes utilisateurs favorisent l’adoption: les enfants n’ont tout simplement pas les mêmes filtres et ne craignent pas les adultes, et sont plus disposés à explorer les nouveautés. Cette intrépidité inspire à son tour les adultes qui les entourent à aborder la nouvelle de manière plus ludique. Rien qu'aux États-Unis, il existe dix millions d'appareils Alexa, et Alexa pour enfants vient d'être publié par Amazon. L’intelligence artificielle fait partie de nos vies, de nos maisons et de nos poches, et c’est sûr de dire que cela ne va pas disparaître.

Fournir aux enfants les outils et l'accès à l'éducation à l'IA créera une génération qui ne sera pas simplement un consommateur passif de cette technologie, mais plutôt des créateurs actifs qui façonneront son avenir.

En tant qu’étudiant du Media Lab, je pense que le meilleur moyen de parvenir à une compréhension critique de quelque chose est de le construire ou de le programmer, et je veux donner aux familles la possibilité de le faire avec leurs jouets et appareils intelligents - c’est pourquoi j’ai créé Cognimates.

Cognimates est une plate-forme basée sur le langage de programmation Scratch qui fournit une bibliothèque unique d’outils et d’activités pour la formation en intelligence artificielle. Avec lui, parents et enfants (âgés de 7 à 10 ans) participent à des activités de programmation créatives dans lesquelles ils apprennent à créer des jeux, à programmer des robots et à former leurs propres modèles d’IA. Certaines activités sont véhiculées par des agents intelligents incorporés, qui aident les apprenants à simplifier l'apprentissage et à collaborer plus efficacement.

Exemples Cognimates Scratch Extensions disponibles sur cognimates.me.
Crédit: Stefania Druga

Donner aux enfants les moyens de montrer la voie dans l’utilisation judicieuse de la technologie n’est pas une idée nouvelle. En fait, le MIT Media Lab a été co-fondé par des visionnaires comme Seymour Papert et Marvin Minsky, qui croyaient tous les deux que les jeunes générations pouvaient nous inciter à penser et à apprendre de différentes manières avec et sur la technologie. Pour ce faire, Papert a créé Logo, le premier langage de programmation pour enfants (et un précurseur de Scratch) - à l’époque où les ordinateurs avaient encore la taille d’une pièce entière et n’étaient accessibles qu’à une poignée de chercheurs dans les centres universitaires. Minsky a écrit plusieurs essais invitant les parents et les écoles à enseigner aux enfants comment l'apprentissage et le raisonnement humains fonctionnent en établissant des parallèles et des leçons à partir de la cybernétique.

Nos idées sur la psychologie se développent encore si rapidement qu’il n’aurait pas de sens de choisir une «théorie de la pensée» actuelle à enseigner. Nous allons donc proposer une approche différente: proposer à nos enfants des idées qu’ils pourraient utiliser pour inventer leurs propres théories sur eux-mêmes!
—Marvin Minsky, OLPC Memo 5: Education et psychologie, 2009
Stefania et Camilla, sept ans, échangent avec Alexa à l'International School of Billund, au Danemark. Crédit: Liam NeilsenDes élèves de sept ans prennent un selfie avec un robot Jibo à l'International School of Billund, au Danemark.
Crédit: Stefania Druga

S'appuyant sur ces idées et sur les premiers travaux de Sherry Turkle et de son livre phare Second Self, qui explore comment les enfants peuvent interroger et explorer leur propre nature tout en jouant et en interagissant avec des «artefacts relationnels» (tels que les poupées Tamagotchi et Real Baby) - j'ai créé la plateforme Cognimates. Le nom rend hommage au travail d'Edith Ackermann; Dans ses recherches, Ackermann a appelé les jouets avec lesquels les enfants pourraient s’engager avec les «AniMates», et elle les décrit comme des «jouets qui font des choses».

Avant de rejoindre le Media Lab, j’ai conçu des ateliers et des kits d’enseignement STEAM pour les enfants et les parents, tout en remarquant comment les écoles, les gouvernements et les familles soutenaient davantage l’éducation des créateurs pour les enfants, considérant le codage comme une nouvelle forme d’alphabétisation. La prochaine frontière est l’intelligence artificielle, qui changera complètement non seulement la façon dont nous interagissons avec la technologie et en apprenons sur la technologie, mais aussi la façon dont nous enseignons la programmation. Si nous voulons exploiter la fluidité naturelle des enfants en explorant, modifiant et s'appropriant les nouvelles technologies avec lesquelles ils ont grandi, ou le "pouvoir des enfants" comme l'appelle Papert, nous devons trouver des moyens de leur permettre non seulement de consommer, mais également de personnaliser de nouveaux jeux, appareils et jouets pour l'IA.

Avec un groupe d'étudiants et de mentors formés en Zambie dans le cadre du projet Afrimakers.
Crédit: Stefania Druga

Jusqu’à présent, nous testions Cognimates avec plus de 150 enfants de quatre pays depuis que j’ai construit la première version de la plate-forme au début de l’année. Depuis lors, j'ai également recruté une équipe d'étudiants de premier cycle très talentueuse et passionnée pour contribuer au développement de la plate-forme et aux ateliers familiaux. Sur la base de nos études en cours dans les écoles et après les programmes dans la région métropolitaine de Boston, nous avons créé une série de projets de démarrage et de guides d’apprentissage qui sont actuellement disponibles sur notre site Web.

Je partagerai ci-dessous quelques exemples de nos projets et activités tout en soulignant les concepts clés que les enfants apprennent d'eux.

David, sept ans, présente le jeu Rock Paper Scissors Cognimates à des adultes lors de la Hack Night 2018 du MIT Museum. Crédit: Tammy Qiu

Jeux de programme qui apprennent au fil du temps

Les enfants aiment déjà jouer à des jeux et créer leurs propres jeux dans Scratch. Avec nos extensions Cognimates, nous leur permettons de créer des jeux qui apprennent au fil du temps au fur et à mesure de leur lecture. Par exemple, les participants à nos ateliers ont formé un jeu Rock Paper Scissors pour reconnaître leurs gestes. Chaque fois que le jeu commet une erreur, les enfants peuvent lui apprendre quelle est la bonne réponse et rendre le jeu plus intelligent au fil du temps. Cela leur permet d'apprendre comment fonctionne la vision par ordinateur et l'apprentissage supervisé et comment apprendre à l'ordinateur ou à un robot à reconnaître un objet spécifique dans une collection d'objets et à corriger ses erreurs afin qu'il s'améliore avec le temps.

Créer des chatbots personnalisés

La plupart des enfants avec lesquels nous travaillons connaissent déjà bien les chatbots et les agents de conversation comme Siri et Alexa, mais ils voulaient créer un chatbot capable de capter des messages plus subtils, tels que des compliments à l'envers. Ils ont donc créé un jeu dans lequel un chien sautillerait et agirait heureux s'il lui transmettait un message joyeux ou s'il était confus et curieux s'il lui offrait un faux compliment comme «tu es un peu courageux».

Un groupe d'élèves de l'école Shady Hill à Cambridge discute de la façon dont ils pourraient confondre le jeu qu'ils ont créé pour distinguer les chiens des lunettes de soleil. Crédit: Stefania Druga

Programmez votre maison intelligente ou votre classe

Beaucoup de nos extensions permettent aux enfants de commencer à programmer des appareils IoT tels que HueLights ou Wemo Plugs et d'enseigner aux assistants intelligents comme Alexa à répondre à des questions spécifiques, à laisser des messages à d'autres personnes ou à utiliser du code vocal. Comme bon nombre de ces dispositifs existent déjà dans les foyers, nous voulions offrir aux enfants un moyen de les personnaliser et de les contrôler et de créer des expériences immersives, fantaisistes et magiques telles que le projet «Alice au pays des merveilles» dans la vidéo suivante.

Une communauté collaborative mondiale

Notre objectif est de permettre aux enfants et aux parents de diverses communautés du monde de collaborer et de partager leurs projets Cognimates. Jusqu'à présent, nous avons organisé des ateliers aux États-Unis, en Allemagne, au Danemark et en Arabie saoudite, ainsi que des festivals et des formations pour enseignants à venir au Chili, en Italie et en Suède.

Nous vous invitons à essayer nos projets de démarrage, à créer vos propres projets et à les partager avec nous. Nous continuerons à agrandir notre galerie avec des projets communautaires et des guides d'apprentissage. Si vous souhaitez nous inviter dans votre école, votre musée ou votre centre communautaire, contactez-nous et rejoignez notre liste de diffusion.

La cohorte Cognimates de l'école East Somerville Community School détenant son certificat d'achèvement lors de notre série d'ateliers quotidiens de trois semaines. Crédit: Stefania DrugaGroupe d'enfants syriens, italiens et allemands et de mentors ayant participé aux ateliers Cognimates à Berlin. Crédit: Pierluigi Delgiudice

Remerciements

Tout d’abord, je voudrais remercier ma conseillère Cynthia Breazeal de sa confiance en ce projet et de son soutien, de la mobilisation de ressources et de la remise en question de ma façon de penser aux différentes façons pour les enfants de se renseigner sur l’IA; et pour m'avoir poussé à penser plus grand et plus large afin de démocratiser l'IA pour tous. Je voudrais également remercier l’équipe de Cognimates d’avoir mis son âme et son travail acharné dans ce projet et d’avoir été avec moi pour déboguer tard dans la nuit et partager des rires et des blagues avec nos étudiants. Je tiens également à remercier la Fondation LEGO de m'avoir attribué la bourse Lego Papert, et NTT Data pour le financement d'un SIG, qui ont soutenu mes recherches et une partie du voyage pour ce projet.

Groupe d'enseignants et de conservateurs de musées créant leurs propres projets Cognimates lors de l'atelier de la Conférence de la vapeur à Barcelone 2018. Source: Saskia Leggett

Nous sommes également très reconnaissants aux écoles et organisations suivantes qui collaborent avec nous pour organiser des ateliers Cognimates:

  • East Somerville Community Schools, Cambridge, Massachusetts: Arnulfo Reyes, coordinateur du site des écoles communautaires
  • Empow Studios, Lexington, Massachusetts: Matthew Silverstein, directeur des opérations de programme
  • École Shady Hill, Cambridge, MA: Francesco Cupolo, directeur adjoint des programmes parascolaires
  • Redi School Berlin, Allemagne: Pierluigi Delgiudice, chef de projet - programme pour enfants
  • Ecole internationale de Billund: Camilla Uhre Fog, directrice d'école

Je souhaite également remercier le groupe Lifelong Kindergarten du Media Lab pour avoir créé Scratch et pour l’avoir ouvert. Enfin, merci aux parents et aux enfants qui ont participé à nos ateliers et études jusqu’à présent; Je suis impatient de voir quels futurs programmes et jeux d’IA vous allez réaliser!

Équipe Cognimates, de gauche à droite: Stefania Druga, Sarah T. Vu, Tammy Qiu. Eesh Likith n'est pas sur la photo.
Crédit: Sarah T. Vu