プログラミング啓蒙ロボット、本物の人形か、それとも本当の物語か？

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画像ソース @Visual China

人工知能の普及により、中国の親たちの不安は高まっている。

2017年7月、国務院は「次世代人工知能発展計画」を発表し、小中学校に人工知能関連の授業を設け、プログラミングの授業を徐々に推進し、一部のロボット競技に受験ボーナス制度を追加すべきだと言及した。

2018年11月、小学校から高校までを対象とした国内初の人工知能教科書が出版された。これらには、AI アプリケーションや研究開発、プログラミング コースが含まれます。

さらに、テクノロジー界の有名人による「デモンストレーション効果」もあります。イーロン・マスクは9歳でプログラミングを学び始め、マーク・ザッカーバーグは10歳でプログラミングを学び始め、スティーブ・ジョブズとビル・ゲイツも12歳か13歳のときにプログラミングを学び始めました...

「スタートラインで負けない」という教育思想がきっかけで、プログラミング教育路線が急速に拡大。プログラミング啓蒙教育に力を入れたプログラミングロボットもこの頃登場している。しかし、おもちゃと教材の間で漠然と揺れ動くプログラミングロボットは、本当に良い話なのだろうか？

プログラミングロボットトラックでは、複数のトレンドの交差点で専門家が集まります

プログラミング教育は、ほぼ一夜にして、馬術、剣道、ピアノ、バレエなどの「高級貴族の活動」を一気に上回り、子どもたちの課外教育の軽蔑の連鎖の頂点に立った。

親の目から見れば、音楽や芸術を学ぶことは確かに質の高い教育の良い形態ですが、プログラミングにはさらに多くの利点があります。この 2 つの違いは、「人に魚を与える」ことと「人に魚の釣り方を教える」ことのようなものです。音楽や芸術は想像力や創造性を高めるスキルを教えるだけですが、プログラミングは子どもたちに特定のツールの使い方を教え、このツールは子どもたちの能力を多面的に広げることができます。ロボットプログラミングは私たちが想像するコードファーマーを育てるのではなく、テクノロジーと創造性を組み合わせた新しい人間を育てます。

中国産業研究ネットワークが発表した「2018年中国教育・研修市場研究分析および発展動向予測レポート」によると、中国の教育・研修業界の市場規模は2018年に2兆元に達すると推定されています。この推定に基づくと、子供向けプログラミング研修市場の規模は約100億元です。それに応じて、子供向けプログラミングトレーニング市場の市場浸透率はわずか0.96％と、悲惨なほど低いです。

業界では、子供向けプログラミング教育の普及率が1％増加するごとに、市場規模全体が100億ドル拡大すると予測しています。ロボットプログラミングは、子供の教育、人工知能、ロボット工学など、さまざまなトレンドの最前線にあるため、資金が風のように流れ、プレイヤーが群がるのも不思議ではありません。ロボットプレイヤーのプログラミングの背景と利点に基づいて、ロボットプレイヤーは次のタイプに分類できます。

1. 玩具メーカーの変革

代表ブランド：レゴ、グレープテクノロジー

おもちゃ業界では、レゴはよく知られた名前です。1932年にブロック玩具の製造を開始し、87年の歴史を持っています。 1986 年、レゴと MIT メディアラボは、プログラム可能なビルディングブロックの共同開発を行い、レゴ ロボットの新しいカテゴリを切り開きました。プレイヤーは、従来のレゴブロックで遊ぶように想像力を駆使してさまざまなモデルを構築できるだけでなく、プログラミング制御を通じてモデルを動かすこともできます。

Grape Technologyは子供向けのテクノロジー玩具に注力しており、プログラム可能なロボットの分野で人気のIP「Baibian Bruko」はGrape Technologyによって作成されました。グレープテクノロジーは子供向け玩具会社として位置づけられているが、今後は教育市場に注力し、テクノロジーのビルディングブロックに基づいた教育コースを立ち上げるとも公式ウェブサイトで発表している。

LEGOやGrape Technologyなどの企業は、すでに玩具業界で良い評判を積み重ねており、独自のコミュニティ文化も形成しています。また、子供の心理を非常に正確に把握しており、製品設計で業界のベストセラーを生み出すこともよくあります。プログラミングロボットは玩具と教育補助具の間で揺れ動いているため、プログラミングロボット分野でブランド優位性を築くのは簡単です。

2. 異業種間の移転

代表ブランド：Sony KOOV、Xiaomi Mi Rabbit

このタイプのプレーヤーの代表的な2社のうち、ソニーの主な事業はエレクトロニクス産業であり、Xiaomiの主な事業は携帯電話とインターネットサービスです。 Sony KOOV はレゴに似ており、ブロックを組み立ててプログラミング制御することで、モデルの音楽演奏、動作障害物回避などを実現します。 Xiaomi Mi Rabbitはロボットの組み立て機能に重点を置き、Xiaomiの通常の低価格戦略を実施しています。同じ構成のレゴの価格と比較すると、Xiaomi Mi Rabbitの価格は半分だけです。

他の業界から移行したプレーヤーには明らかな利点があります。たとえば、ソニーは電子制御の基盤が非常に深いため、同社の製品であるKOOVの質感と操作性能はどちらも一流です。Xiaomiがプログラミングロボット市場に参入する大きな野心は、IoTのレイアウトにあり、プログラミングロボットを使用して、より大規模なIoTアプリケーションシナリオを開拓したいと考えています。これらの企業がプログラミングロボット分野でどれだけ遠くまで、どれだけ速く走れるかは、最終的には各社の主要事業の戦略的焦点がどのように変化するかにかかっていますが、一般的には、彼らは依然としてこの分野で有力な競争相手です。

3. プロ選手

代表選手: Ability Storm、UBTECH

Ability StormとUBTECHは、当初からプログラミングロボットのトラックを目標としてきたプロのプレーヤーです。 Ability Storm は、Future Partner Robotics, Inc. の独立したサブブランドです。1996 年に設立され、プログラミング ロボットの分野に本格的に参入し、2014 年にその展開を開始しました。現在、アビリティストームはCエンド向けに、移動ロボット「オコリウス」システム、積み木型ロボット「クリプトン」システム、ロボット型エベレストシステム、飛行ロボット「ホンワン」システムの4つのシステム製品をリリースしています。 2016年に正式にプログラム可能なロボット市場に参入したUBTECH Roboticsは、2018年春節祭の開幕時に24匹のロボット犬の編隊ダンスで有名になりました。現在、UBTECHの春節祭カスタマイズ製品Jimuロボットには、Star Expedition、Explorer、Inventor、Jungle Speedster、Miniなど、いくつかの主要シリーズがあります。

プロプレイヤーは他のプレイヤーと比べて製品ラインが豊富で、マーケティングではBエンドとCエンドの両方に同等の注意を払っています。また、プロプレイヤーは教育機関やロボット競技会とのつながりが密接です。 Abilix は世界教育ロボットコンテスト (WER) のパートナーであり、UBTECH は Jimu 周辺で一連の青少年プログラミング コンテストを開催しています。このタイプのプレーヤーはより積極的な方法でプレイし、専門的かつ体系的なマーケティングと指導方法を通じてプログラミングロボットトレーニングの開発を促進します。

マーケティングと教育が絡み合うカリキュラム設計の誤解

ほとんどすべての子供向けトレーニングコースは、特に本質的に退屈だが深い意味を持ついくつかの科目については、楽しくて楽しい教育を提唱しています。トレーニング機関は、報酬、誘因、ゲームを使用して、浅いものから深いものまでコースを設定し、子供と親がコースに登録して更新するように誘います。これは、プログラミングロボットトレーニングで特に顕著です。この教授法が間違っていると言っているわけではありませんが、データのみの考え方の指導の下で、プログラミングロボットトレーニングコースの設計には、次の3つの誤解が残っています。

誤解1: プログラミングを学んでいると思っていたが、実際はブロックを組み立てることを学んでいた

ロボット プログラミング コースに申し込む前に、まず学習の目的がロボットを組み立て、構築し、実行するためのプログラムを作成する方法を学ぶことであるということを明確にする必要があります。ロボットの組み立てと構築はプログラミング学習に役立ちます。プロセス全体を通して、ロボットはプログラム機能をテストおよび実装するための小道具にすぎません。

しかし、現在の多くのプログラミングロボットコースの設計では、プログラミング知識よりもハードウェア知識の割合がはるかに高くなっています。最も一般的なシナリオは、数時間かけて苦労してロボットを組み立てた後、最終的なプログラミングには数分しかかからないというものです。多くの親は、子供をコースに登録した後、ロボットプログラミングコースの設定が当初の意図とはかけ離れていることに気付きました。これは、レゴなどの玩具メーカーから転向したプレイヤーの間で特に顕著です。一部の大型レゴ ロボットの組み立てと構築には、少なくとも数時間、最大で数日かかります。

ロボットを作る過程で、子どもたちが機械の原理や電子回路、モーターなどについて多くの知識を学べることは否定できませんが、コース全体におけるハードウェア知識とプログラミング知識の比率は極めてアンバランスであり、「プログラミング」は単に脚光を浴びるためだけに存在しているように思えます。一部の親が不満を漏らすのも無理はありません。「プログラミングを学んでいると思っていたのに、結局はブロックを組み立てることを学んでいることに気づいたのです。」

誤解2: カードベースのプログラミングモジュールには啓発効果がない

現在、ロボットプログラミングコースにおけるプログラミング知識の指導は、基本的にグラフィカルまたはカード型のプログラミングモジュールを通じて行われます。通常、ロボットが組み立てられた後、教師は子供たちに、アプリ内で「前進」、「後退」、「旋回」などのプログラム モジュール アイコンをドラッグして、ロボットの移動モードと移動方法を定義できるように指導します。多くの親は、この教育モデルが子供たちのプログラミング能力を向上させることができるかどうか疑問を抱いています。

スマート相対理論は、子どものプログラミング教育は、子どもの思考力、創造力、問題解決能力の訓練に重点を置き、プログラミングを通じてコン​​ピュータの動作原理を理解し習得できるように支援するべきだと考えています。学習プロセス全体を通して、パターンを見つけ、類似の問題に対するプログラミングソリューションを要約することを学ぶ必要があります。シンプルなカード型プログラミング モジュールの創造的な組み合わせには、真に啓発的な効果はありません。

アメリカコンピュータ教師協会のコンピュータ教育基準を参考に、7歳以上の子供はScratchグラフィックプログラミングを始め、9歳以上の子供はPythonコードプログラミングを始め、小さなゲーム、クローラー、Webページなどを開発します。10歳以上の子供はNOIPアルゴリズムプログラミングを始め、C++の基本理論を学び、NOIPのアルゴリズムのコア知識を習得します。この点では、国内のプログラミング教育はまだ長い道のりが残っています。

誤解3: 絶対確実な指導、戦略なし、プログラミングなし

ロボットプログラミングコースの設計では、ハードウェア知識の割合が多すぎるか、グラフィカルプログラミングの指導であるかにかかわらず、トレーニング機関はロボットプログラミングの学習の敷居を意図的に下げています。その結果、子供たちは簡単に興味を持ちますが、学習の難しさが増すにつれて、子供が扱いにくい物理的知識とプログラミング知識を理解できないとき、親は袖をまくって参加し始めます。親がやり方が分からない場合はどうすればいいでしょうか？プログラミングロボットのメーカーやトレーニング機関は、ロボットの組み立て方からアプリ内でプログラミングプログラムを組み合わせる方法まで、さまざまな「指導ガイド」を丁寧に提供しています。 「戦略」の指示に従うだけで、ロボットの構築とプログラミングを正常に完了できます。娯楽用のレゴでも、より専門的なアビリティストームでも、取扱説明書や公式サイトの「ガイド」に従ってロボットを組み立てなければ、大人でも困ってしまいます。

この絶対確実な教育モデルの欠点は明らかです。子供たちの思考を制限します。「いわゆるプログラミングロボットは、アプリ内の画像を数回クリックするだけで完成するのでしょうか？」これは、特定のプラットフォーム上で表面的なクリエイティブデザインを実行することしかできません。専門的な言葉で言えば、オープンソースとしては不十分です。

非必須科目で復活を果たすための3つの提案

ロボットプログラミングの分野における現在の誤解を踏まえて、より健全で迅速な開発を実現するために、ロボットプログラミングのトレーニングにどのような変更を加えるべきでしょうか?

1. プログラミング知識の教育はオープンであり続けるべきである

コンピュータの2進法の世界では、ルールは1と0だけなので、厳格で温かみに欠けるように思えます。しかし、プログラミングの知識を学習し、プログラミングのルールに従うときに、子供たちに「一線を越える」余地をもっと与えることはできないでしょうか。 「戦略」やおふざけ風のカードプログラムモジュールを捨てて、子どもたちの想像力と創造力を存分に解き放ちましょう。

業界の一部のメーカーもこのアプローチを試みていることがわかります。たとえば、Grape Technology のプログラミング ロボット製品では、いくつかのプリセットされた固定プログラムに加えて、子供が新しいカスタム プログラムを作成することもできます。たとえば、超音波を使用して前方の障害物を感知し、「恐怖で後ずさりする」、「突進する」、「興奮して回転する」などのさまざまな反応を生み出すことができます。

パーソナライズされた作品は、子供たちの達成感と満足感をよりよく刺激することができ、それは子供たちがロボットプログラミングの学習と徹底的な研究を継続するための暗黙の動機にもなります。

2. エンジニアの視点からロボットプログラミングのトレーニングを見る

認めるかどうかは別として、ロボットのプログラミングをおもちゃのように扱うのは損です。エンジニアの視点からロボットのプログラミングを学べれば、子どもたちは多くのことを得ることができます。

ロボットのプログラミングの学習は、主に組み立てと構築、およびソフトウェアプログラミングに分かれています。組み立てや構築の際には、ガイドを注意深く読むよりも、子供たちに部品を認識して原理を理解させることの方がはるかに有意義です。ロボットは通常、部品を組み立てるときに、色、形、サイズなどの方法で機能を区別します。ルールに従ってさまざまなコネクタの中から必要な部品をすばやく見つけ、それらを組み立てて、てこの原理などの機械原理を検証できる物理モデルを作成します。これが創造的な設計の第一歩です。

ソフトウェアに関しては、カード形式のモジュール型プログラムであっても、イベント、条件、ループ、タスクなどの基本的な概念を理解する必要があります。高水準プログラミング言語の学習では、ロジック、アルゴリズム、文法、構造を習得し、プログラミングの本質を探求できるようにする必要があります。

3. 競争と成績評価、非必須科目の開発に関する2つの提案

プログラミングロボット業界の恥ずかしいところは、一方では資本が業界の将来性を大いに宣伝し、市場規模が100億を超えている一方で、他方では市場浸透率が1％未満と悲惨なほど低いことです。大きな理由の 1 つは、親の目から見ると、プログラミング ロボットは遊びのようなものだということです。「単なるおもちゃではないのですか?」

ロボットプログラミングは必須科目ではないため、文化科目だけでなく、スポーツや芸術科目とも競争しなければなりません。学習目標と成績評価基準がないため、ロボットプログラミングのトレーニング機関は、入学者数-減少-入学者の悪循環に陥っています。

芸術のトレーニングと比較すると、競争と採点方法を使用して、学習目標と学習サイクルの問題を効果的に解決し、コースの更新率を確保します。この点で、プログラミングロボットは、人工知能の現在の状態、つまりまだ子供のようなものと言えます。

今後数年間、ロボットプログラミングのトレーニングは依然として成長の荒波にあるでしょう。プログラミングロボットメーカーであれ、トレーニング機関であれ、解決しなければならない最初の問題は、チキンスープスタイルのマーケティング手法に加えて、いかにして誤解を招きにくい要素を使用し、親がプログラミング教育の価値を真に認識できるようにするかということです。