Üstbilişsel becerilerin geliştirilmesi amacıyla insan- robot etkileşimi algoritmalarının tasarlanması

Günümüz teknolojisinde robotlar artık yaşamın her alanında yer almaktadırlar. Dolayısıyla robotların eğitim alanına da etki etmemesi düşünülemez. Robot simülatörler, geliştiricilerin akıllı sistemleri gerçek ortamlara koymadan önce test etmelerine ve geliştirmelerine olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada robotların eğitimde kullanılması özel olarak üstbilişsel yeteneklerin geliştirilmesi ve tahmini açısından ele alınmıştır. Bu tez çalışmasında iki araştırma problemi etrafında çalışılmıştır. Birincisi; robot-insan etkileşimi alanında öğrenme modellerini takip eden yöntemlerin test edilmesi ve geliştirilmesi için bir simülasyon ortamı sağlanmıştır. Robot simülasyonu, CoppeliaSim isimli yazılımın kendi yerel dilinde (yani LUA) programlanmıştır. Simülasyon, ders planı yapan bir insansı robotu konu edinmektedir. Araştırmanın çalışma grubu Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesinde görev yapan 64 (32 deney, 32 kontrol) akademisyenden oluşmaktadır. Uygulama süreci 8 haftalık bir ders dönemini kapsamaktadır. Verilerin bir bölümü, deney ve kontrol gruplarından MCQ-30 (Metacognition Questionnaire-30) ölçeği aracılığıyla toplanmıştır. Diğer kısmı ise sadece deney grubunun robot simülasyonu ile yaptıkları ders planı hazırlama kapsamında yanıtladıkları üstbilişsel strateji soruları ile elde edilmiştir. Bu doğrultuda üstbilişsel strateji desteği alarak ders planı hazırlayan öğretim elemanlarının üstbiliş puanlarına olan etkisine ve öğretim elemanlarının robot simülasyon kullanım sürecine ilişkin görüşlerine ilişkin sonuçlar elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, robot simülasyon ile üstbilişsel strateji kullanım desteği verilen öğretim elemanlarının sontestleri öntest puanlarına göre artış göstermiştir. Bunun yanında robot simülasyon kullanmayan ve geleneksel süreci takip eden kontrol grubunda yer alan öğretim elemanlarının ise öntest-sontestleri arasında anlamlı bir farklılık görülmemiştir. Buna göre, deney grubunda yer alan kişilerin üstbiliş puanlarında, robot simülasyon ile düzenlenen uygulamaların etkili olduğu görülmektedir. İkinci araştırma probleminde ise 250 katılımcı ve 32 özellik içeren veri seti kullanılarak bir makine öğrenmesi modeli geliştirilmiştir. Bu modelin amacı yukarıda ifade edilen 30 sorudan oluşan testi yapan bir kişinin tezin ilk aşamasında geliştirilen simülasyon ile üstbiliş eğitim, planlama, izleme ve değerlendirme eğitimi almasına gerek olup olmadığına karar vermektir. Tez çalışmasında sözü edilen sınıflandırma modeli başta CNN olmak üzere, SVM, Karar Ağaçları gibi birçok algoritma ile test edilmiş ve sonuclar karşılaştırmalı olarak sunulmuştur.