نخستین‌ گام‌های متخصصان ایرانی برای ساخت ربات‌های انسان‌نما/ از آموزش زبان دوم تا درمان کودکان سرطانی با کمک ربات‌های نیما، سیما و سینا

نسترن صائبی، گروه علم و فناوری آنا- دکتر مینو عالمی رتبه یک دکتری زبان‌شناسی کاربردی دانشگاه علامه طباطبایی و دارای مدرک پسادکتری در حوزه ربات‌های اجتماعی از قطب رباتیک دانشگاه صنعتی شریف است. وی اکنون استادیار تمام وقت دانشکده علوم انسانی و سرپرست گروه آموزش زبان انگلیسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب است و به همراه گروهی از متخصصان به صورت میان‌رشته‌ای (مهندسی مکانیک، کامپیوتر، زبان‌شناسی، مکاترونیک، برق و روانشناسی) در آزمایشگاه رباتیک دانشگاه شریف برای طراحی، ساخت و برنامه‌ریزی ربات‌های گوناگونی برای تعاملات اجتماعی، آموزش و کمک درمان را در قالب «پروژه‌های آموزش و پرورش شناختی» تلاش می‌کند.

این گروه پژوهشی بعد از موفقیت‌هایی که در زمینه طراحی سناریوهای آموزشی-درمانی و اجرای آن توسط ربات‌های موجود در بازار، حال به فکر ساخت خود ربات افتاده است و می‌خواهد ربات‌هایی را بسازد که برای اهداف مختلف اجتماعی-شناختی قابلیت برنامه‌ریزی و کاربرد داشته باشند.

عالمی در مورد پروژه‌هایی که در زمینه کاربرد فناوری در آموزش انجام داده است، می‌گوید: «چون دکتری‌ام در زمینه آموزش بود و پسادکتری‌ام استفاده از تکنولوژی در آموزش است، کار روی برنامه‌ریزی ربات‌های انسان‌نما برای آموزش را از سال 91 شروع کردم. در ابتدا از ربات‌های آماده‌ای که از شرکت فرانسوی «آلدباران» خریداری کرده‌ بودیم، استفاده و روی آن سناریوهای گوناگونی را برنامه‌نویسی و اجرا کردیم».

اولین پروژه، آموزش زبان دوم در مدارس راهنمایی

مینو عالمی می‌گوید: «اولین پروژه‌ای که در این زمینه شروع کردیم، آموزش زبان دوم در مدارس راهنمایی با کمک ربات بود. این پروژه به نتایج مطلوب و قابل توجهی رسید و بعد از آن پروژه بعدی را شروع کردیم».

پروژه دوم، کمک به درمان کودکان سرطانی

وی می‌افزاید: «پروژه بعدی استفاده از ربات انسان‌نما برای کمک به درمان کودکان مبتلا به سرطان در دوران شیمی‌درمانی بود. این کودکان به دلیل شیمی‌درمانی از آموزش، محیط خانواده و هم‌کلاسی‌های خود دور می‌شوند و همین امر موجب بروز استرس و افسردگی آنها می‌شود. به همین دلیل از ربات انسان‌نما استفاده کردیم تا بفهمیم که این ربات چقدر می‌تواند از استرس و افسردگی آنها کم کند. کم کردن استرس و افسردگی در این کودکان با پذیرفتن بهتر درمان همراه است. یکی از این ربات‌های انسان‌نما را به مدت دو ماه در بیمارستان محک آزمایش کردیم و نتیجه تحقیقات نشان داد که این ربات نقش موثری در فرایند درمان این کودکان داشته و تا حدود زیادی میزان استرس را در آنها کاهش داده است».

به گفته وی، کودکان سرطانی با تعامل با این ربات انسان‌نما دچار نشاطی می‌شوند که همکاری با پزشک و پرستار را افزایش می‌دهد و برای خوردن دارو آمادگی بیشتری پیدا می‌کنند.

این نخستین بار در جهان است که از یک ربات برای کمک و آموزش در فرایند درمان کودکان سرطانی بهره برده می‌شود و این پروژه توانست جایزه بهترین مقاله کنفرانس بین‌المللی «ربات‌های اجتماعی» را در استرالیا در سال 2014 از آن خود کند.

پروژه سوم، آموزش ارتباط با انسان‌ به کودکان اوتیستیک

مهندس علیرضا طاهری، دانشجوی دکتری رباتیک، با همکاری استادان راهنما و مشاوره دکتر عالمی در پروژه سوم سعی کرد که از ربات‌ انسان‌نما برای کمک به کودکان اوتیستیک و برقراری ارتباط با افراد دیگر استفاده کند و به همین منظور ربات «ناو» با نام ایرانی «نیما» را برنامه‌نویسی کرد. باین کودکان به دلیل عدم توانایی در برقرار ارتباط با افراد دیگر، ایزوله و گوشه‌نشین می‌شوند. اما کودکان اوتیستیک اگر در سنین پایین آموزش درست ببینند می‌توانند به یک انسان نرمال نزدیک شوند. به گفته عالمی، کودکان اوتیستیک 4 تا 6 سال که هنوز مدرسه نمی‌روند، در این پروژه جامعه هدف بودند.

وی می‌گوید: «این کودکان با انسان‌ها ارتباط نمی‌گیرند ولی به راحتی با اسباب‌بازی‌های هوشمند تعامل می‌کنند؛ به همین دلیل ربات انسان ‌نما را برای ایجاد ارتباط با این کودکان برنامه‌نویسی کردیم».

وی می‌افزاید: «البته روند درمان در این کودکان به گونه‌ای است که بعد از ایجاد ارتباط با ربات، به تدریج نقش آن را کم و کم‌کم انسان را جایگزین می‌کنیم تا در نهایت این کودکان قابلیت ارتباط با انسان را بیاموزند».

پروژه چهارم، آموزش زبان دوم به کودکان اوتیستیک

عالمی می‌گوید: «در مرحله بعدی و پس از اینکه توانستیم در ایجاد ارتباط در کودکان اوتیستیک به نتایج مطلوبی برسیم، گام جدیدتری برداشتیم و از همین روش برای آموزش زبان دوم به کودکان مبتلا به اوتیسم استفاده کردیم».

وی می‌افزاید: «در تمامی این پروژه‌ها، هدف جایگزین کردن ربات به جای انسان در درمان و آموزش نیست بلکه ربات در کنار معلم، پزشک و خانواده به عنوان یک ابزار هوشمند و جذاب به کودک کمک می‌کند و در واقع دستیار پزشک و معلم به شمار می‌رود. تمامی این پروژه‌ها موفقیت‌آمیز بودند و ربات‌ها با ایجاد نشاط در کودکان بیمار و جلب توجه آنها به‌خوبی توانستند ارتباط مطلوب و مورد نظر ما را ایجاد کنند. در واقع، به دلیل اینکه کودکان در سن پایین توانایی همسان‌سازی دارند، از این ویژگی بهره‌بردیم و از ربات‌هایی استفاده کردیم که شبیه به کودکان حرف می‌زنند، رفتار می‌کنند، بچه‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهند و آنها را آماده آموزش و درمان می‌کنند».

این پروژه نیز برای نخستین بار است که در دنیا انجام می‌شود.

پروژه‌های در دست احداث

عالمی درباره پروژه‌هایی که هم‌اکنون در دست دارند، گفت: «بعد از انجام این پروژه‌ها، به فکر ساخت ربات بومی افتادیم و هم‌اکنون گروه ما در حال طراحی و ساخت ربات‌های بومی در آزمایشگاه رباتیک اجتماعی-شناختی دانشگاه شریف است. این طرح با کمک تیمی از متخصصان در رشته‌های مختلف مکانیک، رباتیک، مکاترونیک، زبان‌شناسی و روان‌شناسی در حال انجام است و به مرحله خوبی نیز رسیده‌ایم».

به گفته وی، ربات انسان‌نمایی که این تیم در حال طراحی‌اش است، یک ربات 80 سانتی‌متری است که روی یک پلات‌فرم 30 سانتی‌متری سوار می‌شود و حدوداً در قد و قواره یک کودک 6 تا 10 ساله است. هوش مصنوعی این ربات نیز کمی بیشتر از کودکان است تا بتواند به خوبی کودک را راهنمایی و با او تعامل کند. این ربات با زبان کودکانه صحبت خواهد کرد و قابلیت حرکت اجزای صورت، دست و بدنه خود را دارد.

عالمی می‌گوید: «در کشور تنها گروهی هستیم که در زمینه استفاده از فناوری در آموزش و کمک درمان کار می‌کنیم و در خارج از کشور، کره و ژاپن در این زمینه پیشگام هستند. اما در زمینه استفاده از ربات در آموزش و کمک درمان کودکان سرطانی در دنیا اولین کشور به شمار می‌آییم».

وی درباره تعداد ربات‌های بومی که در این زمینه تولید خواهند کرد گفت: «در ابتدا باید یک نمونه عرضه کنیم و در صورت موفقیت کامل تولید انبوه آن را شروع خواهیم کرد. هدف ما ساخت تعداد زیادی از این ربات‌هاست تا بتوانیم از آنها در تمامی شهرستان‌ها و در تمامی بیمارستان‌های کودکان برای درمان و آموزش کودکان با هر بیماری بهره ببریم».

عالمی در مورد برآورد قیمت نهایی این ربات‌ها گفت: «ربات‌هایی که تاکنون از خارج از کشور خریداری کرده‌ایم از 20 تا 60 میلیون تومان قیمت داشته‌اند، اما پس تکمیل دوره پژوهش احتمالا می‌توانیم با قیمت 15 تا 20 میلیون تومان ربات‌هایی بومی را در کشور بسازیم».

به گفته وی، ربات‌های انسان‌نمای خریداری شده که هم‌اکنون در آزمایشگاه رباتیک اجتماعی-شناختی موجودند، با نام‌های آشنا و ایرانی «نیما»، «سینا»، و «مینا» در پژوهش‌ها ما را یاری می‌دهند.

به گفته عالمی، پروژه دیگر این تیم رباتیک، ساخت رباتی برای کودکان ناشنواست که تا چهار ماه دیگر ساخته می‌شود. بدنه و بالاتنه این ربات انسان‌نماست و با انگشتان، زبان اشاره را به کودکان ناشنوا آموزش می‌دهد.