Zoals beloofd in mijn vorige blog dit keer meer over ‘Perceptual Computing’ of ‘Natural Computing’. Prachtige termen, maar wat wordt hier nu eigenlijk mee bedoeld? Bij Perceptual Computing gaat het om de ‘natuurlijke’ interactie met een computer. Dus niet via toetsenbord en muis, maar via bijvoorbeeld gebaarherkenning, spraakherkenning en aanraakschermen.
We zijn er intussen aan gewend dat onze laptops een webcam hebben. Maar veel toegevoegde waarde – buiten af en toe met iemand Skypen – biedt deze nog niet. Er beginnen nu 3D camera’s op de markt te komen – op dit moment nog als losse webcam – die dankzij 2 lenzen (waarvan 1 infrarood) ook diepte kunnen waarnemen. De bijgeleverde software herkent ook automatisch vormen en is in staat om 20 punten tegelijkertijd te volgen. Hiermee is het mogelijk om gezichten, handgebaren en andere acties en kenmerken in real-time door de computer te laten interpreteren. Daarmee wordt de deur opengezet naar totaal nieuwe vormen van directe interactie en communicatie met computers.
Een wereld aan nieuwe educatieve mogelijkheden
Hiermee ontstaan ook nieuwe mogelijkheden voor het onderwijs. Kinderen hebben van nature de neiging om van alles met hun handen te doen. Zwaaien, wijzen, voorwerpen grijpen, oppakken, dingen aanraken en voelen; het is voor kinderen een hele normale vorm van interactie. Wanneer we het kinderen mogelijk maken om op dezelfde manier de interactie aan te gaan met lesstof op de computer, gaat er een wereld aan nieuwe educatieve mogelijkheden open, waarbij het lesmateriaal reageert op de acties van de kinderen en ze op een natuurlijke, speelse wijze leren hoe de wereld om ons heen werkt.
In hogere klassen kan dit gebruikt worden in natuur- en scheikundelessen, voor het manipuleren van moleculen of het uitvoeren van allerlei virtuele experimenten en proeven.
We kennen allemaal nog wel de ‘platte’ illustraties uit onze schoolboeken van vroeger. Hoeveel boeiender en leuker zou dat soort lesstof niet worden als kinderen de onderwerpen van de les niet alleen op het scherm van allerlei kanten kunnen bekijken, maar deze via handgebaren of met hun vingers interactief en op natuurlijke wijze kunnen manipuleren. Maar ook met meer basale vakken worden interessanter. Denk bijvoorbeeld aan rekenen met een muntjesfontein waarin je hand wordt geprojecteerd en je een bepaald aantal muntjes moet opvangen door je echte hand te bewegen voor de 3D-camera. Een mooi voorbeeld van het samenkomen van de digitale en fysieke wereld.
Deze vorm van interactie roept ook vaak emoties op, die op hun beurt weer een versterkende rol spelen in het leerproces (nieuwsgierigheid, frustratie, verbazing, blijdschap, verveling, etc.).
Intel wil de ontwikkeling van dit soort toepassingen stimuleren. Zo heeft Intel voor de nieuwe Creative Senz3D Peripheral Camera een Software Development Kit ontwikkeld, die inmiddels al meer dan 10.000 keer is gedownload. Deze camera en de bijbehorende software openen een compleet scala aan nieuwe mogelijkheden, zeker ook omdat deze technologie heel betaalbaar wordt en waarschijnlijk klein genoeg wordt om in tablets, Ultrabooks en uiteindelijk misschien zelfs in telefoons in te bouwen. Ook is er een investeringsfonds van 100 miljoen dollar opgezet om de ontwikkeling van natuurlijke interactie met computers te bevorderen. Ontwikkelaars met innovatieve ideeën kunnen aanspraak maken op dat fonds.
Een andere vorm van natuurlijke interactie voor educatieve doeleinden is het gebruik van spraakherkenning- en vertaalsoftware. Het is inmiddels mogelijk om gesproken tekst in real-time te vertalen in een andere taal en de grammatica en zinsopbouw van de aldus vertaalde tekst worden steeds correct weergegeven.
Afgezien van de mogelijkheid om uiteindelijk in real-time met iemand een gesprek te kunnen voeren in een vreemde taal, biedt dit nieuwe mogelijkheden voor taalonderwijs. Je hebt al heel lang taalprogramma’s waarbij kinderen (net als de bekende taalcursussen op cassette en CD) teksten in een vreemde taal moeten naspreken, om zo de vaardigheden en het gevoel voor de vreemde taal machtig te worden. Maar als de door de kinderen gesproken teksten direct door de computer worden herkend en op het scherm worden getoond, compleet met correcties of gesproken aanwijzingen, ontstaat een veel levendiger vorm van interactie. Combineer dit met spelletjes die via de stem worden bestuurd en je hebt een lesmiddel dat kinderen aanspreekt.
Computer herkent emoties
Door stemherkenning te combineren met gezichtsherkenning en daarop intelligente analysesoftware los te laten, begint het zelfs mogelijk te worden om computers ook emoties te laten herkennen. En daarmee wordt een compleet nieuwe wereld geopend, een echte belevingswereld. Deze belevingswereld ligt al redelijk voor de hand in de games die kinderen spelen, maar komt nu ook beschikbaar voor de leermethodes in ons onderwijs. De computer kan daardoor de reacties van het kind tijdens het leren meten en zonodig de lesstof of het tempo aanpassen, of een melding sturen naar de leraar. Zo wordt de interactie tussen leermethode en leerling heel natuurlijk en wordt de computer als het ware een ’vriend’ die helpt en stimuleert bij het leren.
Deze nieuwe mogelijkheden van interactie tussen leermethode en leerling legt echter wel een pijnlijke plek bloot waarvan we al langer weten dat deze bestaat: onze huidige leermethodes lopen achter op de technologie. De meeste leermethodes die nu worden gebruikt, zijn oorspronkelijk ontwikkeld voor papier en voor een standaard manier van leren. Nieuw lesmateriaal wordt grotendeels geschreven door docenten en deze docenten beschikken over het algemeen niet over de kennis en de middelen die nodig zijn om interactieve methodes te schrijven. Hier ligt een enorme kans voor de Nederlandse uitgeverijen om te gaan samenwerken met nieuwe partijen zoals bijvoorbeeld game-ontwikkelaars, die daar al veel ervaring in hebben.
Digitaal leren geen doel op zich
Bij dit alles mogen we echter niet vergeten dat er een sterkte discussie gaande rondom het thema ‘digitaal leren’. Denk aan de argumenten voor en tegen de zogenaamde ‘Steve Jobs’ scholen in Nederland. Zelf ben ik van mening dat de inzet van moderne technologie in het onderwijs essentieel is. Niet alleen is dit praktisch gezien de enige manier om te komen tot individueel leren, het is ook een onlosmakelijk deel van ons leven geworden en hoe beter kinderen daarmee vertrouwd raken, hoe meer kansen ze later zullen hebben op de arbeidsmarkt. Wat dat betreft kunnen we een voorbeeld nemen aan het onlangs aangekondigde nieuwe leerplan in Engeland, dat onder andere middelbare scholen verplicht om een 3D-printer in huis te hebben voor lessen in design en technologie. Ook programmeren wordt daar standaard een onderdeel van het curriculum. Belangrijk is echter dat het de inzet van technologie niet een doel op zich wordt binnen het onderwijs. De technologische mogelijkheden die ik in dit artikel heb benoemd, bevatten ook een sociale en emotionele component. En natuurlijk moet de mens – de leerkracht – de spil in de klas blijven.
Perceptual Computing/ Natural Computing is nog volop in ontwikkeling. Het is een grote gereedschapskist waar van alles mee gebouwd kan worden, zelfs zaken die we nu nog niet voorzien. Voor het onderwijs biedt het nieuwe mogelijkheden om meerwaarde aan de bestaande methodieken toe te voegen en is het een stap op weg naar een digitale leer omgeving.
Janko Grassère, Corporate Market Development, Intel Benelux
