SMAILE APP

Un'applicazione interattiva per imparare l'IA e stimolare la creatività

R&S: Dipartimento di Computer Science della Royal Holloway University di Londra (RHUL)
Partner: AIACE | CONVITTO Nazionale Umberto I.

Obiettivi

Il progetto si concentra sullo sviluppo di SMAILEApp, un'applicazione innovativa per dispositivi mobili (telefoni e tablet) volta a facilitare l'apprendimento dell'IA e l'esplorazione della creatività nei bambini e nei giovani adulti.

L'applicazione scompone i complessi concetti dell'IA in nozioni più semplici rendendoli accessibili ad un ampio spettro di giovani utenti. Attraverso l'interazione con SMAILEApp, gli studenti possono comprendere i concetti dell'IA in modo approfondito. Questa conoscenza profonda permette agli studenti non solo di diventare utenti responsabili della tecnologia IA, ma anche e soprattutto di creare strumenti IA ed applicarli in diverse discipline. L'obiettivo di SMAILEApp è quello di cambiare la percezione dell'IA: da scatola nera, una tecnologia oscura usata da tutti ma conosciuta solo da un'élite, a un potente strumento che i giovani possano sfruttare per esprimere la loro creatività e costruire attività e artefatti utili.

SMAILEApp parte da problemi semplificati del mondo reale, per i quali si trarrebbero benefici da una soluzione IA, e assiste gli studenti nel costruire gradualmente i mattoni necessari per progettare e implementare una tale soluzione. Questo approccio non solo renderà l'apprendimento più entusiasmante, ma trasmetterà anche l'idea fondamentale che l'IA è un campo multidisciplinare in cui sono necessarie molte competenze per avere successo.

Metodologia

SMaILEApp offrirà due metodi d'interazione con gli studenti.

Imparare giocando

SMaILEApp introduce una vasta gamma di concetti, dagli agenti intelligenti e la ricerca avversaria, all'apprendimento supervisionato e non supervisionato, in un modo semplice e accattivante. In particolare, i concetti di IA sono presentati all'interno di giochi interattivi che gli studenti possono affrontare e sviluppare individualmente o in gruppo. L'obiettivo è che gli studenti imparino mentre si impegnano con l'app, invece di seguire la presentazione dei contenuti in modo tradizionale, in stile lezione. Le attività incoraggiano gli utenti a pensare ed esplorare diverse soluzioni, con spiegazioni più formali proposte solo se gli studenti le richiedono esplicitamente. Ogni attività è sviluppata a diversi livelli di difficoltà, e gli studenti avanzano di livello a mano a mano che diventano più sicuri della loro conoscenza dei concetti di IA. In linea con le tecniche di gamification, usiamo punti, crediti, premi, sfide e beni virtuali per garantire il massimo coinvolgimento degli utenti.

Generazione di contenuti creativi

L'obiettivo di questa modalità è quello di mostrare come l'IA può assistere con compiti generativi e creativi.

In questo contesto, SMAILE App può, ad esempio, essere utilizzata come strumento che impiega l'IA per stimolare la creatività dell'utente nella creazione di prodotti audiovisivi originali, da pillole video a video di breve e media durata.

SMAILEApp stimola anche l'intelligenza narrativa, che è un sottocampo dell'IA che ha a che fare con la capacità di rappresentare, ragionare e generare storie. In particolare, gli utenti di SMAILEApp possono imparare a generare nuovi filoni di storie basati su due diverse tecniche di IA:

la pianificazione, che è il campo dell'IA che automatizza la creazione di piani; e
l'apprendimento automatico, che può aiutare a generare storie analizzando automaticamente i corpora di storie testuali.

Sfruttando queste due modalità, SMAILEApp mira a fornire uno strumento educativo innovativo con i seguenti obiettivi:

Sostenere una profonda comprensione di una vasta gamma di concetti di IA per consentire ai giovani studenti di essere produttori di tecnologia IA, non solo consumatori.
Rafforzare le capacità di problem-solving degli studenti facilitando lo sviluppo di algoritmi AI all'interno di scenari di gioco.
Promuovere la creatività degli studenti fornendo uno strumento flessibile basato sull'IA per la creazione artistica.
Aumentare la collaborazione, il lavoro di gruppo e la consapevolezza condivisa del potenziale positivo e negativo dell'IA.

SMAILEApp può essere utilizzata sia dagli insegnanti che dagli studenti. In scenari di Blended Education, gli insegnanti possono sfruttare l'app per introdurre nuovi concetti in modo intuitivo e divertente, seguendo le attività di gioco con spiegazioni più formali delle nuove nozioni acquisite.

Tutte le attività all'interno di SMaILEApp includono considerazioni sull'etica e la trasparenza delle soluzioni. Per ogni attività, gli studenti sono guidati in un percorso che li spinge a valutare le implicazioni etiche del loro lavoro e a pensare a come evitare usi impropri degli algoritmi. Hanno anche pieno accesso a tutti i passaggi logici e di ragionamento che portano ad una specifica soluzione. Il nostro obiettivo è quello di incoraggiare gli studenti a pensare all'IA come uno strumento trasparente le cui scelte possono essere spiegate e rese accessibili a chiunque.

Impatto

SMAILEApp si rivolge ai giovani studenti delle scuole secondarie inferiori e superiori, coinvolgendoli in attività di apprendimento divertenti e pratiche riguardanti l'IA, che stimoleranno la loro creatività e rafforzeranno il loro senso di iniziativa. Attraverso l'uso dell'app, gli studenti diventeranno gradualmente sicuri in una varietà di argomenti dell'IA, e saranno in grado di sviluppare attività semplici ma significative all'interno dell'app e nel mondo reale. Allo stesso tempo, poiché l'IA si basa sulla matematica e sul pensiero computazionale, essi rafforzeranno anche le loro competenze in questi campi correlati.

Output

La SMAILE App permette agli studenti di imparare l’intelligenza artificiale giocando. L'app si presenta come un macro gioco educativo che contiene micro-giochi, ciascuno dei quali si incentra su un argomento specifico di IA, es. apprendimento automatico, pianificazione, ottimizzazione, ecc. Nel suo insieme, l'app affronta un ampio spettro di argomenti di IA e permette agli studenti di comprenderne i concetti fondamentali in modo approfondito grazie al metodo interattivo e ludico che adotta.

La modalità principale del gioco è il city building. Lo studente è chiamato a costruire la sua città, di cui è il sindaco, attraverso un gioco di posizionamento tessere. Lo scopo è quello di rendere la città il più sostenibile possibile, costruendo parchi, scuole, ospedali e altre strutture in modo razionale, gestendo il traffico e così via. Una volta che la città è costruita e popolata, deve essere manutenuta per mantenere un alto livello di sostenibilità. Il sindaco fa questo istruendo i vari assessori, che sono i motori di IA che lo assistono.

La SMAILE App presenta anche uno spazio di approfondimento dove gli studenti possono guardare video che spiegano i vari argomenti in modo dettagliato, sempre nel contesto del gioco in cui sono stati introdotti, e uno spazio “cinema” in cui gli studenti capiscono come l’IA possa essere sfruttata in campo artistico come strumento creativo.

SMAILE App è scaricabile da App Store e Google Play per mobile e tablet. Attualmente è in fase di sperimentazione per cui è necessario essere in possesso delle credenziali. Al termine della sperimentazione sarà disponibile per tutti gli utenti.