No cabe duda de que la educación virtual es una oportunidad, pero también conlleva desafíos importantes. ¿Cuántas veces, frente a una pantalla, durante la pandemia, en aquellas clases online, nos preguntamos si nuestro hijo o hija realmente estaba entendiendo lo que le explicaban? Muchas madres y padres se quedaron con la duda después de aquella experiencia de si realmente las clases virtuales tienen sentido en la infancia. ¿Se sienten frustrados, aburridos o simplemente desconectados? Pero, al mismo tiempo, tampoco se puede cuestionar que muchos peques se sienten atraídos por el modelo digital para el aprendizaje a través, por ejemplo, de vídeos. Así que, ¿por qué no puede ser un buen recurso los contenidos educativos a distancia? Y más con la ayuda de la inteligencia artificial. Te contamos cómo y por qué.
Uno de los grandes retos para medir la eficacia y efectividad de las clases online es precisamente la barrera emocional que supone la pantalla: la enorme dificultad que este sistema supone para “leer” las emociones de los niños y las niñas cuando no están físicamente presentes.
Pues bien, con la intención de mejorar la educación online, un grupo de investigadores ha profundizado en esta cuestión, proponiendo una solución innovadora para detectar emociones en los niños y niñas a través de la pantalla: usar inteligencia artificial explicable (XAI, por sus siglas en inglés) para detectar emociones en tiempo real.
La herramienta en cuestión se centra específicamente en niños de entre 7 y 10 años. El sistema, que combina redes neuronales convolucionales (CNN) con modelos que pueden explicar por qué toman ciertas decisiones, promete no solo detectar si un niño está triste, sorprendido o enfadado durante una clase online, sino también mostrar visualmente qué parte de su rostro llevó a esa conclusión.
Se trata de un desarrollo interesante porque este tipo de tecnologías pueden cambiar el modo en que se enseña —y se aprende— a distancia. Y que abre la puerta a nuevos debates sobre empatía digital, neuroeducación y bienestar emocional en entornos tecnológicos.
Los detalles del estudio
El estudio en cuestión fue publicado en la revista científica Sensors. Sus autores, un equipo internacional de expertos en inteligencia artificial de India, EE.UU. y Arabia Saudí, trabajaron con dos conjuntos de datos: uno existente (LIRIS-CSE) y otro creado específicamente por ellos, con niños de entre 7 y 10 años.
Usaron siete modelos distintos de redes neuronales —entre ellos VGG19, ResNet y DenseNet— para entrenar un sistema capaz de identificar emociones básicas como felicidad, tristeza, sorpresa, miedo, enfado, disgusto y neutralidad. Además, añadieron una capa de análisis explicativo: no solo se identificaba la emoción, sino que también se señalaban las zonas del rostro (ojos, cejas, boca) que habían influido en esa clasificación.
La precisión alcanzada fue destacable: hasta un 90,98% de acierto con el modelo más avanzado (ResNet152V2), superando ampliamente los resultados previos en este tipo de reconocimiento emocional en niños. Y lo más interesante: las pruebas se realizaron en parte con grabaciones reales de clases online durante la pandemia, captando expresiones espontáneas.
Los métodos de inteligencia artificial explicable empleados —Grad-CAM, Grad-CAM++ y ScoreGrad— permitieron representar visualmente el "razonamiento" del sistema. Por ejemplo, mostrando con colores qué partes del rostro del niño o niña indicaban tristeza o sorpresa.
Por qué puede tener impacto en la educación
El hallazgo quizá no tenga un gran impacto a corto plazo ni de forma muy específica en la educación española, donde no se contempla que no sea presencial a lo largo de la infancia, pero sí es un argumento a favor de la inclusión de la inteligencia artificial en la educación en general, y en particular, en el aprendizaje a distancia. La IA está preparada para ser una aliada de las clases online cuando estas sean necesarias, de forma habitual o puntual, igual que lo está siendo ya en otras áreas relacionadas con la infancia como la pediatría, que ya está utilizando inteligencia artificial.
En este sentido, la principal conclusión del estudio es que los sistemas de inteligencia artificial pueden adaptarse al universo emocional de la infancia con mayor precisión de lo que se pensaba. Y esto tiene varias implicaciones relevantes para madres, padres y educadores:
- Cada emoción cuenta. Los niños no expresan sus emociones igual que los adultos. La investigación demostró que su gestualidad es más sutil, menos estandarizada y necesita modelos específicos para ser interpretada correctamente.
- Empatía digital. Incorporar este tipo de tecnología en plataformas de educación online permitiría que los docentes tuvieran indicadores visuales sobre el estado emocional de sus alumnos. Esto no sustituye la conexión humana, pero puede servir como alerta o apoyo.
- Inclusión emocional en la enseñanza virtual. Entender si un niño está frustrado, aburrido o entusiasmado puede ayudar a personalizar contenidos, proponer pausas, cambiar el ritmo… y en definitiva, a respetar los tiempos emocionales del aprendizaje.
- Potencial para niños con dificultades comunicativas. En el futuro, esta tecnología podría ser especialmente útil para niños con trastornos del espectro autista, mutismo selectivo u otras condiciones que dificultan la expresión emocional explícita.
Otra cosa muy distinta es la necesaria reflexión que también plantea el estudio: ¿cómo aseguramos que estas herramientas tecnológicas se usen con ética, transparencia y respeto a la intimidad de los menores? Una pregunta que ya se discute en la comunidad educativa y que inevitablemente también ha llegado, derivada del debate del uso de pantallas y el móvil en el colegio, a la política y el conjunto de la sociedad.
Referencias
- Manish Rathod, Chirag Dalvi, Kulveen Kaur, Shruti Patil, Shilpa Gite, Pooja Kamat, Ketan Kotecha, Ajith Abraham, Lubna Abdelkareim Gabralla. Kids’ Emotion Recognition Using Various Deep-Learning Models with Explainable AI. Sensors, 2022. DOI: 10.3390/s22208066.
