Skills Development with Nina

Around the turn of the millennium, there were already numerous pedagogical agents, i.e., chatbots, voice assistants, and early social robots in learning environments. Names such as Virtual Learning Companions (VLCs) were also commonly used for the purely virtual versions. One of the companies that was ahead of its time was Extempo Systems, Inc. based in Redwood City, California. The company had evolved out of the Stanford Engineering School and designed and developed commercial agents for entertainment, business, and education: „Extempo makes e-learning products that help corporate em­ployees perfect their people skills. The company’s approach allows every learner to achieve mastery of the people skills they need for effective management, teamwork, sales, customer service, and other critical business functions. Extempo’s products give learners authentic practice in a variety of job-specific conversational role-plays, along with expert individualized coaching throughout the learning process.“ (Extempo Systems) One example was the virtual Nina, with whom you could communicate and who you were supposed to motivate to behave in a certain way. It wasn’t just the functionality that was impressive at the time, but also the design of the characters.

Fig.: The role player Nina

Die Blütezeit der Chatbots

Um die Jahrtausendwende gab es zahlreiche Beispiele für Chatbots, die beratend auf Web­­sites tätig waren, beispielsweise Steffi (Human Vision), Alberta (Devis), Pia (Der Club), Mia (1822direkt), Leo (Schweppes), Bau­­­sparfuchs aka Chatfuchs (Schwäbisch Hall), Katie (Dove), GZS Berater (GSZ), LISA (BZ Buchs) und Cor@ (Deutsche Bank). Oliver Bendel listete sie in seiner Doktorarbeit über pädagogische Agenten auf, die im Jahre 2000 an der Universität St. Gallen begonnen und Ende 2002 fertiggestellt wurde. Daneben waren Agenten und Avatare in weiteren Bereichen tätig. Ananova, eine virtuelle Nachrichtensprecherin, hat damals eine gewisse Popularität erlangt. Sie wechselte, wie Oliver Bendel schreibt, im Jahre 2000 für eine Ablösesumme von 95 Millionen Pfund zum Telefonanbie­ter Orange. Die Gestaltung der Avatare war ganz unterschiedlich. Manche waren comichaft, andere fotorealistisch. Die meisten Chatbots und Nachrichtensprecher hatten einen bestimmten Namen und eine bestimmte Persönlichkeit. Zudem zeigten sie sich nicht nur in Hinsicht auf ihr Fachgebiet kundig, sondern auch mit Blick auf sich selbst und auf ihre Entwickler und Betreiber sowie auf gesellschaftliche Themen. Sie gehörten zur symbolischen KI und waren Systeme, die Wissen abbildeten, über eine Wissensbasis oder Wissensdatenbank. Heute ist die Aufmerksamkeit auf die nichtsymbolische, neuronale KI gerichtet, auf Large Language Models (LLMs), bei denen mehr das Lernen als das Wissen im Vordergrund steht. Allerdings kann man beide Bereiche miteinander kombinieren, etwa über Prompt Engineering und Retrieval-Augmented Generation. Dies ist der Fall bei Digital Ethics Girl, Social Robotics Girl und GenAI Nerd, die Oliver Bendel in seiner Lehre einsetzt.

Abb.: Katie von Dove

Future Lab auf der Learntec zu sozialen Robotern und Virtual Learning Companions

Vom 4. bis zum 6. Juni 2024 findet die Learntec, die größte E-Learning-Messe und -Konferenz Europas, in Karlsruhe statt. Kurator des Future Lab zu sozialen Robotern und Virtual Learning Companions (VLCs) ist Prof. Dr. Oliver Bendel, der seit einem Vierteljahrhundert sogenannte Conversational Agents als verkörperte oder nichtverkörperte Entitäten erforscht. Um die Jahrtausendwende waren es vor allem Pedagogical Agents, die sein Interesse erregten. Inzwischen geht es u.a. um Pflege- und Therapieroboter, Lehrerroboter und Polizeiroboter sowie VLCs der zweiten Generation. Man wird auf der Learntec mit zwei sozialen Robotern interagieren und kommunizieren können, die den neuesten Stand der Technik darstellen. Zugesagt haben hierfür Navel Robotics und Becker Robotics. Zudem wird man an einer Station mit Social Robotics Girl chatten können, einem von Oliver Bendel entwickelten GPT. Videos und Impulsvorträge zu sozialen Robotern und Virtual Learning Companions vermitteln Wissen zum Thema und geben Einblicke in Projekte. Weitere Informationen gibt es ab Mai 2024 auf informationsethik.net und auf der Website der Learntec. Oliver Bendel hat bereits 2002 bis 2004 als Referent zum Programm beigetragen. Seit 2022 ist er wieder mit an Bord.

Abb.: Oliver Bendel bei der Learntec 2022 (Foto: Learntec)

Von pädagogischen Agenten zu GPTs im Lernbereich

Intelligente tutorielle Systeme (Intelligent Tutoring Systems, ITS) und pädagogische Agenten (Pedagogical Agents) wurden in den 1990er- und 2000er-Jahren intensiv erforscht. Pädagogische Agenten waren häufig Chatbots, manchmal mit Sprachausgabe. Einige hatten animierte Avatare und arbeiteten in virtuellen Lernumgebungen – wie Steve, Adele, Linda und Harmony. Der Screenshot von Harmony stammt aus der Doktorarbeit von Oliver Bendel zu pädagogischen Agenten und wurde 2001 angefertigt. Die Idee des Virtual Learning Companion (VLC) entstand in den 1980er-Jahren und bezog sich damals eher auf virtuelle Peers. Man kann sie VLCs der ersten Generation nennen. In den 1990er-Jahren wurden einige Prototypen geschaffen. Weitere Chatbots für den Bildungsbereich tauchten in den 2020er-Jahren auf. In dieser Tradition stehen die GPTs, die auf GPT-4 basieren. Nutzer ohne Programmier- oder Designkenntnisse können sie in kurzer Zeit für den Lernkontext entwickeln. Es gibt bereits viele GPTs in der Kategorie „Education“ des GPT Store. CK-12 Flexi ist der „world’s most powerful math and science AI Tutor for middle and high school students“. AI Tutor ist „skilled in guiding students through their academic queries“. Universal Primer wirbt mit dem Slogan: „Learn everything about anything“. Dies sind nur drei Beispiele vom Februar 2024 – jeden Tag kommen neue hinzu. Die meisten von ihnen vermitteln Wissen. Für ihr Paper „How Can GenAI Foster Well-being in Self-regulated Learning?“ haben Stefanie Hauske und Oliver Bendel neben dem Digital Learning Facilitator (der hauptsächlich Wissen vermittelt) einen Digital Learning Coach und einen Digital Learning Mentor geschaffen (und damit an die Tradition der pädagogischen Agenten angeknüpft). Die GPTs im Lernkontext kann man als VLCs der zweiten Generation bezeichnen, wobei diese eben auch Tutoren, Mentoren oder Coaches sein können. Sie sind dabei, die formelle Aus- und Weiterbildung an Hochschulen und in Unternehmen und das selbstregulierte Lernen zu erobern. Das Paper wird Ende März 2024 an der Stanford University beim AAAI 2024 Spring Symposium „Impact of GenAI on Social and Individual Well-being“ vorgestellt.

Abb.: Der pädagogische Agent namens Harmony aus dem Jahre 2001