Child-Robot Interaction in Language Acquisition Through Pepper Humanoid Robot

Abstract

Tatt i betraktning de raske forbedringene innen vitenskap og teknologi i løpet av de siste tiårene, har robotikk i det siste også gått inn i utdanningssfæren. Humanoide roboter utvikler seg stadig som pedagogiske hjelpemidler med evnen til å forbedre kommunikasjon og språklige evner hos små barn. Humanoide roboter er enheter som kan gjenskape menneskelig atferd og interaksjon samt lese menneskelige følelser. Denne nye teknologien blir i økende grad brukt for å hjelpe barn i deres læringsaktiviteter, selv om det hittil er usikkert hvordan en robot kan hjelpe i undervisningsprosesser. Denne masteroppgaven presenterer en studie innen forskningsfeltet barn-robot interaksjon. Denne oppgaven beskriver spesielt en forskning der den humanoide roboten Pepper blir brukt som en læringskamerat for barn i alderen 8 til 10 år. Pepper ble brukt til å engasjere og motivere barn ved å la dem lese en bok for roboten og deretter ta en kort quiz om boken de nettopp hadde lest. Eksperimentet er delt inn i to deler: verbalt og nettbrettbasert. Som et resultat ble det utført en sammenligningsstudie for å finne ut hvilken strategi som var mer tiltalende og engasjerende for barna. Vårt funn indikerer at barn generelt har en positiv holdning til Pepper som en læringskamerat. Funnene antyder også at en humanoid robot med passende stillasmekanismer kan forbedre engasjement og læring, spesielt når den tilpasser seg den spesifikke oppførselen og omstendighetene til en ung elev. Selv om den humanoide roboten Pepper ble vist å hjelpe til med språktilegnelse, er det nødvendig med ytterligere forskning på barn-robot-interaksjon og selve språktilegnelsen hos små barn.

Considering the rapid improvements in science and technology during the last decades, robotics has lately entered the educational sphere as well. Humanoid robots are constantly developing as educational aids with the ability to improve communication and language abilities in young children. Humanoid robots are devices that can replicate human behavior and interaction as well as read human emotions. This new technology is increasingly being employed in helping children in their learning activities, although it is yet to date uncertain how a robot can aid in teaching processes. This master's thesis presents a study in the research field of child-robot interaction. This thesis, in particular, describes a research in which the humanoid robot Pepper is utilized as a learning companion for children aged 8 to 10 years old. Pepper was used to engage and motivate children by having them read a book to the robot and thereafter take a brief quiz about the book they had just read. The experiment is divided into two parts: verbal and tablet-based. As a result, a comparison study was conducted to determine which strategy was more appealing and engaging to the children. Our findings indicate that children in general have a positive attitude toward Pepper as a learning companion. The findings also imply that a humanoid robot with appropriate scaffolding mechanisms might enhance engagement and learning, particularly when adapting to the specific behavior and circumstances of a young learner. Although the humanoid robot Pepper was shown to aid in language acquisition, additional research into child-robot interaction and language acquisition itself in young children is required.