Dlaczego warto uczyć robotyki w szkole?

Tak bardzo boimy się sztucznej inteligencji, że czasami zapominamy jak wiele dziś zawdzięczamy maszynom. Bez nich ludzkość prawdopodobnie nadal byłaby w lesie. Dosłownie. Zamiast potęgować paraliżujący strach, lepiej edukować. Najlepiej od najmłodszych lat.

Szkoła to generalnie przydatne miejsce. Nawiązujemy tam przyjaźnie (być może na całe życie), prawdziwie się zakochujemy i nabieramy przekonania, co w życiu chcielibyśmy robić. Oczywiście, nie zawsze jest łatwo, a i nie wszystkie przekazywane informacje są prawdziwe. Ale to szkoła w znacznym stopniu kształtuje nasz charakter. Wśród wielu mniej lub bardziej przydatnych przedmiotów brakuje jednego – podstaw robotyki. Co tak naprawdę można zyskać dzięki jej nauczaniu?

Czym jest robotyka?

Technologie są kluczowe dla innowacji, dlatego uczelnie na całym świecie starają się zaszczepić miłość do nich. Niestety, na etapie studiów czasami jest na to za późno. Osoby w tym wieku nastawione na humanizm, raczej nie będą aspirowały do pracy w CERN-ie, a inżynierom nie w głowie będzie krytyka literatury pięknej. Zainteresowanie technologiami trzeba próbować zaszczepić wcześniej – w szkole średniej, a nawet podstawowej.

Rząd Queensland zatwierdził plany obowiązkowych lekcji robotyki w zreformowanym programie australijskiego nauczania. Taki krok ma na celu przygotowanie młodych ludzi do tworzenia robotów nawet 10 lat przed rozpoczęciem studiów. Robotyka pasuje do planów nauczania nowoczesnych szkół i jest silnie wspierana przez sektor uniwersytecki i państwowy stanu Victoria. Ale inicjatyw takich jak wspomniana Akademia Robotyki w innych miejscach na świecie jest znacznie mniej. A to błąd. Bo robotyka to gałąź nauki, z której można czerpać nie tylko przy tworzeniu autonomicznych maszyn czy androidów.

Czym tak naprawdę jest robotyka? Jest to nowoczesna dziedzina wiedzy łącząca zagadnienia z informatyki, automatyki, sensoryki, cybernetyki i mechaniki. Często jest utożsamiana z nauką zajmującą się technicznymi aspektami sztucznej inteligencji. Nie jest to jednak jedyne zadanie robotyki. Dziedzinę tę można sprowadzić także do zjawisk przydatnych na co dzień – w procesach produkcyjnych wielkich przedsiębiorstw.

U podstaw każdy robot jest urządzeniem mechanicznym, które można zaprogramować zgodnie z zestawem odgórnych instrukcji. Robot ma jednostkę przetwarzania, czujniki do postrzegania środowiska, silniki i siłowniki pozwalające poruszać kończynami lub kołami. Może mówić lub wydawać inne dźwięki, a także prezentować sygnały świetlne w odpowiedzi na instrukcje ze środowiska.

Wiele osób o tym zapomina, ale idea istnienia robotów zakłada, by były one w stanie naśladować zaprogramowane instrukcje, a nie tylko być sterowane zdalnie.

Robotyka w szkołach – ale po co?

Podstaw robotyki powinno się nauczać w szkole. Istnieje wiele nieoficjalnych dowodów, że uczniowie dobrze reagują na tematy obejmujące programowanie robotów. W Internecie jest mnóstwo zestawów dla rodziców i nauczycieli, dzięki którym mogą oni zaszczepić w najmłodszych pasję do programowania. Zestawy LEGO Mindstorms, Vex Robotics czy proste programowalne roboty takie jak Sphero uczą poprzez zabawę. Dla nieco większych i bardziej zaawansowanych użytkowników dobrą propozycją jest robot NAO.

Roboty uczą samodzielności i odpowiedzialności. Robotyka umożliwia integrację różnorodnych systemów, np. zbudowanie robota przy pomocy drukarki 3D i wykorzystanie smartfona lub innego interaktywnego urządzenia do jego zaprogramowania. To tylko najbardziej oczywisty przykład.

Robotyka powinna zawitać do szkół, bo to przede wszystkim idealne połączenie nauki z zabawą. Co roku są organizowane dziesiątki konkursów dla różnych grup wiekowych i na wszystkich zjawiają się tłumy. Nie ma nic bardziej satysfakcjonującego jak stworzenie robota, napisanie (choćby najprostszego) programu dla niego i patrzenie jak wygrywa jakąś konkurencję. To akt twórczy w najczystszej postaci, przy czym nie ma nic wspólnego z zabawą w Boga.

Podstawy robotyki wprowadzane do edukacji szkolnej pozwalają na aktywację specyficznych toków myślowych i analityczne postrzeganie świata. Poprzez napisanie programu sterującego robotem, dzieci uczą się na własnych błędach. Nie ma szans, by pierwszy, nawet najlepiej napisany program, był bezbłędny. To uczy pokory i wykształca samoświadomość naukową – potrzebę zgłębiania wiedzy. Dzięki temu, studiowanie kilkanaście lat później jest tym, czym w istocie być powinno – samodzielną, a nie odtwórczą pracą.

Tylko w Stanach Zjednoczonych co miesiąc jest sprzedawanych ponad 15 tys. dronów. To ogromna ilość potwierdzająca, że tego typu urządzenia autonomiczne są dzisiaj nie tylko potrzebne, ale i modne. Rynek dronów z roku na rok się powiększa, a to oznacza większe zapotrzebowanie na inżynierów, programistów i robotyków. To z kolei szeroko otwiera drzwi absolwentom uczelni wyższych i sprawia, że pracy dla nich nie zabraknie.

To nie wszystko. Istnieją dowody naukowe, że roboty są szczególnie przydatne do interakcji z dziećmi ze spektrum autyzmu. Potrzebują one spokoju, klarownych, ale stanowczych poleceń i precyzyjnych interakcji, które robot jest w stanie dostarczyć. ASK NAO to zestaw gier przeznaczonych dla robota NAO do nauczania autystycznych dzieci. Podobne zadania spełnia także robot Milo stworzony przez amerykański startup Robokind. Powtarzanie, przewidywalność i jasne emocje spisują się znakomicie.

Kompleks maszyny

I ostatni, choć nie ostateczny, przytoczony tu argument za wprowadzeniem podstaw robotyki do nauczania szkolnego: demistyfikacja kompleksu technologii. W mediach panuje przekonanie ugruntowane przez kino (choćby słynny „Terminator”), że maszyny kiedyś się zbuntują i wyniszczą ludzkość. Zresztą współczesne konotacje dronów jako wojskowych maszyn do zabijania nie zmniejszają naszego strachu. Eksperci przewidują, że do 2025 r. roboty zabiorą ludziom ok. 30% miejsc pracy, choć nie powinniśmy się tego bać. Pełne zrozumienie do czego maszyny są i będą zdolne, jest kluczem do przezwyciężenia strachu.