کرسی ترویجی «فناوری اینترنت اشیا مبتنی بر محاسبات عاطفی»

 کرسی  علمی ترویجی «فناوری اینترنت اشیا مبتنی بر محاسبات عاطفی برای تحول آموزش و یادگیری» با ارائه دکتر سعید پورروستایی، عضو هیئت علمی گروه تکنولوژی آموزشی دانشگاه علامه طباطبائی برگزار و طی آن بر اهمیت اینترنت اشیا در تحول آموزش تاکید شد.

به گزارش عطنا، در این نشست که 24 اردیبهشت‌ماه در دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی دانشگاه علامه طباطبائی برگزار شد، دکتر سعید پورروستایی اردکانی، استاد دانشگاه علامه طباطبائی و رئیس مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات این دانشگاه به عنوان سخنران اصلی، دکتر فرامرز سهرابی، معاون پژوهشی دانشکده به عنوان مدیر نشست، دکتر خیردوست، عضو هیئت علمی پژوهشگاه مخابرات ایران، به عنوان ناقد خارجی و دکتر مهدی طاهری، عضو هیئت علمی و رئیس کتابخانه مرکزی و مرکز اسناد دانشگاه علامه طباطبائی به عنوان ناقد داخلی و همچنین دکتر صغری ابراهیمی قوام،  نماينده دانشکده روان‌شناسی در شوراي حمايت از کرسي‌هاي نظريه‌پردازي حضور داشتند.

در ابتدای نشست، دکتر سهرابی، مدیر نشست در مقدمه‌ای به اهمیت اینترنت اشیا (Internet of things) اشاره کرد و گفت: اینترنت اشیا مفهوم  نوپدیدی است که نخستین بار در ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مطرح شد، این مفهوم دنیایی را تصویر می‌کند که در آن هر چیزی از جمله اشیای بی‌جان، هویت دیجیتال دارند و توسط سیستم‌های رایانه‌ای سازماندهی و مدیریت می‌شوند.

در ادامه سعید ‌‌پورروستایی به ارائه نظریه خود پرداخت و با ذکر تاریخچه پیدایش و تکوین این مفهوم و اهمیت ابعاد آن، اظهار کرد: در سطح بین‌المللی پروژه‌های تحقیقاتی و عملیاتی متعددی در این زمینه با همکاری صنعت و نهادهای آموزشی انجام شده است.

 وی ادامه داد: دانشگاه سینغوای چین با همکاری شرکت ماکروسافت یک پروژه عملیاتی را در راستای استفاده از فناوری اینترنت اشیا در آموزش متوسط تعریف و اجرا کرده است (Microsoft 2015).

استاد دانشگاه علامه طباطبائی یادآور شد: در این پروژه دانش‌آموزان از طریق یک شبکه ارتباطی هوشمند به معلمان و بسته‌های آموزشی دسترسی پیدا می‌کنند. بسته‌های آموزشی با توجه به سطح آگاهی دانش‌آموزان قرار می‌گیرد و معلمان بر نحوه اجرای پروسه آموزش و بررسی بازخوردهای تحصیلی نظارت می‌کنند.

وی همچنین به بررسی مفهوم محاسبات عاطفی (َAffective Computing) پرداخت و درباره آن گفت: این فرایند در شبکه‌ای از اشیای فیزیکی، نرم افزار، حسگر و ارتباطات بر روی بستر اینترنتی بین تمامی این اشیاء به تبادل اطلاعات می‌پردازد.

 پورروستایی همچنین به بحث کاربرد محاسبات عاطفی در هوشمند سازی، منابع درآمدی جدید، افزایش کارايي، کاهش هزینه‌ها، اقدامات نوآورانه جدید، آموزش هوشمند، ناهماهنگی سازمان‌های موجود، ارتقای سطح پژوهش وکمک به سطح تصمیم‌گیری بازخورد اشاره کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه علامه طباطبائی در ادامه به مدل‌های دسته‌بندی حالات عاطفی اشاره کرد و درباره آنها با توجه به مدل دسته‌بندی حالات عاطفی راسل (۱۹۸۰) چنین توضیح داد:

1.حالت چهره برای تشخیص وضعیت احساس

2.پردازش سیگنال‌های صوتی

3.تفسیر تحرکات عاطفی فیزیکی اعضای اشاراتی بدن

4.پردازش سیگنال‌های فیزیولوژیکی

5.پردازش و تفسیر سیگنال‌های مغزی

وی در باره ویژگی اول یعنی «حالت چهره برای تشخیص وضعیت احساس» گفت: احساس قابلیت تاثیرگذاری بر روی ماهیچه‌های صورت انسان را دارد. اکمن  و فریسن (۱۹۷۸) برای اولین‌بار به صورت عملیاتی این مبحث را با استفاده از استخراج الگوهای عاطفی مطرح کردند.

وی افزود: تحقیقات مذکور بر استفاده از یک سیستم کدگذاری برای عضلات درگیر در حالات عاطفی صورت متمرکز بود که با استفاده از آن، سیستم توانایی استخراج حالات عاطفی چهره را داشت.

پورروستایی خاطرنشان کرد: این تحقیق منجر به پیدایش یکی از پر طرفدارترین سیستم‌های تشخیص حالت چهره با عنوان سیستم کدگذاری حرکت صورت گردید.

پورروستایی در ادامه دومین شاخصه این مدل را با عنوان «پردازش سیگنال‌های صوتی» مطرح کرد و گفت: وضعیت احساسی انسان می‌تواند بر صدا و نحوۀ گفتار نیز تاثیر بگذارد. نیبرگ و همکاران(۲۰۰۶)  روشی برای تشخیص وضعیت عاطفی افراد به صورت خودکار و ازطریق تحلیل و تفسیر سیگنال‌های صوتی ارائه کرده‌اند. این تحقیق‌که تنها توانایی‌ تشخیص سه دسته از حالات عاطفی کاربران را داشت عنصرگام صوتی را در سیگنال‌های صوتی استخراج می‌کرد و سپس با استفاده از یک مدل تناسبی-نمونه ای  (GMM) نسبت به وزن‌دهی و تشخیص حالت عاطفی مثبت، منفی و یا طبیعی اقدام می‌کرد.

وی همچنین به تحقیقات پتروشین(۲۰۰۰)  اشاره کرد و گفت: این تحقیقات روشی را ارئه کرد که با استخراج عناصر مؤثر صوتی ‌از جمله انرژی، میزان کلمات استفاده شده و تعداد سکته‌های صوتی می‌توانست با دقت قابل قبولی پنج گونه از احساس راشامل طبیعی، خوشحال، ناراحت، غمگین و عصبانی را تشخیص دهد.

«تفسیر تحرکات عاطفی فیزیکی اعضای اشاراتی بدن» دیگر شاخصه‌ای بود که پورروستایی به آن اشاره کرد و گفت: حالات عاطفی می‌توانند بر روی ‌تحرکات فیزیکی بدن انسان نیز تاثیر بگذارند. حرکت‌های اندام بدن از جمله دست و پا در هنگام رخدادهای عاطفی می‌توانند بیانگر وضعیت احساسی انسان باشد.

وی ادامه داد: کاپور و همکاران (۲۰۰۵) سیستمی را طراحی کردند متشکل از شش دوربین‌ که تصاویری را در سه بعد از کاربران می‌گرفت. این سیستم با استخراج پارامترهای موثر در فرم‌دهی عاطفی حرکات بدن مانند حرکت زانوها سرعت حرکت اندام و جهت حرکت بدن و کلاسه‌بندی آنها الگو هایی را با دقت بالایی (بالغ بر ۹۰ درصد) استخراج می‌کردند که بیانگر وضعیت عاطفی‌ کاربر بود.

استاد دانشگاه علامه طباطبائی در ادامه از «پردازش سیگنال‌های فیزیولوژیکی» یاد کرد و گفت: وضعیت احساسی علاوه بر تاثیرات قابل ‌رؤیت بر روی بدن انسان که در موارد بالا توضیح داده شد، می‌تواند پارامترهای دیگری از بدن را نیز تحت تاثیر قرار دهد که ناخودآگاه و غیر قابل ‌رؤیت است.

به بیان پورروستایی این پارامترها، سیگنال‌های فیزیولوژیکی بدن از جمله سیگنال‌های مغزی، فشار خون، ضربان قلب، رسانایی پوست و شدت تنفس هستند.

وی در این‌باره خاطرنشان کرد: ویلون و لیستی (۲۰۰۶) تحقیقاتی در رابطه با طراحی یک سیستم تعامل‌گرا بین انسان و رایانه انجام دادند که امکان تشخیص و ارائه سرویس‌های درخواست‌شده کاربر بر اساس پاسخ‌های‌گالوانیک پوست را داشت.

شاخص پنجم که پورروستایی درباره آن صحبت کرد «پردازش و تفسیر سیگنال‌های مغزی» بود. وی در این‌باره یادآور شد: با بررسی و تفسیر سیگنال‌های مغزی و اعصاب می‌توان الگویی برای مدل‌کردن رفتار عاطفی افراد مشخص کرد.

وی ادامه داد: لیو وهمکاران (۲۰۱۰) تحقیقاتی ‌در خصوص بررسی‌ سیگنال‌های ذهنی ‌در افراد نسبت به شنیدن موسیقی انجام دادند. در این تحقیقات شش حالت عاطفی در افراد با استفاده از‌روش‌های پردازش سیگنال‌های مغزی‌تشخیص‌داده‌شد .

در ادامه، دکتر اسماعیل زارعی زوارکی در سخنان کوتاهی به ارتقای نقش فناوری در تعلیم وتربیت اشاره کرد و گفت: امروزه‌ در فرایند یادگیری فناوری بعد از معلم و دانش‌آموزان بعد سوم آموزش است. ‌افراد با نیازهای ویژه می‌توانند تعریف مشخص‌تری از محاسبات ‌عاطفی ارائه دهند.

وی ادامه داد: استفاده از الگوی ‌آموزشی مبتنی بر شبکه اگر با توجه به عناصر کلیدی فناوری اینترنت اشیا منطبق شود، قادر خواهد بود خدمات آموزشی مورد نظرکاربران را بر روی بستر اینترنتی ‌که اشیای ‌آموزشی از آن سرویس می‌گیرند ارائه کند.

استاد تکنولوژی آموزشی دانشگاه علامه طباطبائی تاکید کرد: این امکان ‌به ‌کاربران دسترسی ‌آسان، پایدار بودن و ارائه هوشمند خدمات آموزشی ‌را تضمین می‌کند. این بدان معناست‌ که اینترنت فناوری ‌اشیا قادر خواهد بود‌ اشیای‌ مورد استفاده در یک محیط ‌آموزشی از نیمکت‌ها تا تخته‌سیاه هوشمند، تبلت‌ها، رایانه‌های شخصی‌ و قلم‌های‌ نوری را روی بستر اینترنت با یکدیگر مرتبط کرده و به هر کدام از آنها شناسه دیجیتالی تخصیص ‌دهد و این امکان را برای یادگیرندگان فراهم کند که به محتواهای ‌آموزشی فارغ از مکان و زمان دسترسی پیدا کرده و تحت آموزش قرار گیرند.

در ادامه، دکتر خیردوست به عنوان ناقد خارجی اظهار کرد: اینترنت اشیا پدیده‌ای است که امکان ایجاد ارتباطات ‌پردازشی محاسباتی را برای ‌کاربران روی بستر اینترنت فراهم می‌کند.

وی همچنین به داده‌کاوی و نقش آن‌ در‌ اینترنت ‌اشیا اشاره کر و در ادامه‌ نقش تجربه کاربری در محیط اینترنت را موثر ارزیابی‌کرد.

دکتر طاهری هم به عنوان ناقد داخلی به بحث تعامل در اینترنت اشیا پرداخت و اظهار کرد:‌ محاسبات ‌عاطفی نسبت به فناوری در اولویت هستند و این محاسبات عاطفی باید اساس ‌کار باشد و فناوری در اولویت‌های بعدی قرار بگیرد نه برعکس.

«شخصی‌سازی ‌آموزش» یا به عبارتی ایجاد تعامل و ایجاد رابطه صمیمانه با مواد و محتوای ‌آموزشی از دیگر سخنان‌ دکتر طاهری در این موضوع بود.

این استاد دانشگاه همچنین به الگوهای پردازشی و اهمیت توجه به آن اشاره کرد و گفت: ایجاد رابطه معنایی با استفاده از این فناوری و پردازش اطلاعات باید مورد توجه باشد و از فناوری فقط به عنوان بستر استفاده نشود.

در پایان این نشست پیشنهادهای زیر مطرح شد:

مفاهیمی مانند داده‌کاوی (data mining)، طراحی تجربه کاربری  (User experience design) و محاسبات عاطفی باید اساس کار در این برنامه نوآورانه قرار بگیرند و تعامل ماشین با ماشین به رابطه معنایی تبدیل شود.

همچنین در بحث اینترنت اشیا به الگوی پردازش عاطفی هم توجه شود و فقط بستر نظری مطرح نباشد.

در نهایت تصریح شد: کاربست این مفهوم منجر به کاهش هزینه‌های امروزی، ارتقای کارآمدی سیستم‌های آموزشی، فراهم کردن مقدمات ویژه برای یادگیرندگان با دسترسی بیشتر به اطلاعات فارغ از موقعیت فیزیکی می‌شود.

گوشه‌هایی از این نشست را در زیر می‌بینید؛