HealthBot: Μια Μαθητοκεντρική Πρωτοβουλία στην Τεχνητή Νοημοσύνη, την Υγειονομική Ισότητα και την Εκπαίδευση STEM

Το project HealthBot γεννήθηκε από την επιθυμία να αντιμετωπιστεί μια κρίσιμη πρόκληση που είναι εμφανής σε πολλές νησιωτικές κοινότητες της Ελλάδας, συμπεριλαμβανομένης της Κω: το κενό στην προσβάσιμη, προληπτική υγειονομική περίθαλψη.
Με κίνητρο αυτή την τοπική ανάγκη και έμπνευση από έναν πανελλήνιο μαθητικό διαγωνισμό, ο στόχος μας ήταν να διερευνήσουμε πώς η τεχνολογία θα μπορούσε να ενδυναμώσει τους πολίτες ώστε να αναλάβουν έναν πιο ενεργό ρόλο στην ευημερία τους. Αυτή η πρωτοβουλία σχεδιάστηκε με διττό σκοπό: τη δημιουργία ενός απτού εργαλείου για την υγειονομική ισότητα και τη λειτουργία του ως μια ισχυρή, πραγματική μελέτη περίπτωσης για τη μεθοδολογία Project-Based Learning (PBL) στο πλαίσιο του STEM.

Η Λύση: Ένα Κιόσκι Υγείας με Τεχνητή Νοημοσύνη

τον πυρήνα του, το HealthBot είναι ένα αυτόνομο κιόσκι υγείας που ενσωματώνει μια σειρά από αισθητήρες και τεχνητή νοημοσύνη για να παρέχει άμεσες, μη διαγνωστικές πληροφορίες υγείας. Το σύστημα είναι σχεδιασμένο να μετρά βασικές παραμέτρους όπως βάρος, ύψος και προηγμένα βιομετρικά δεδομένα, όπως καρδιακό ρυθμό (HR), κορεσμό οξυγόνου στο αίμα (SpO2) και ρυθμό αναπνοής (RR), χρησιμοποιώντας έναν εξειδικευμένο βιοαισθητήρα MAX86150.
Επιπλέον, αξιοποιεί την τεχνητή νοημοσύνη με δύο σημαντικούς τρόπους: ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης (ModelDerm) που βασίζεται στο cloud προσφέρει προκαταρκτική ανάλυση δερματικών αλλοιώσεων, και ένα Μεγάλο Γλωσσικό Μοντέλο (GPT-4 mini) συνθέτει όλα τα δεδομένα για να παρέχει εξατομικευμένες, κατανοητές συμβουλές ευεξίας.

Το Ταξίδι: Η Μαθητική Καινοτομία στην Πράξη

Αυτό το project ήταν, πρώτα απ' όλα, ένα εκπαιδευτικό εγχείρημα που καθοδηγήθηκε από μια ταλαντούχα ομάδα μαθητών λυκείου από το κέντρο Instudies: τον Φίλιππο Παπανικολάου, τον Τάσο Σύρη και τη Γιώτα Νικολουδάκη. Σε διάστημα έξι μηνών, οδήγησαν ολόκληρη τη διαδικασία ανάπτυξης, από τον εννοιολογικό σχεδιασμό έως ένα λειτουργικό πρωτότυπο. Με οδηγό τις αρχές του PBL, αντιμετώπισαν σημαντικά τεχνικά εμπόδια που απαιτούσαν αξιοσημείωτη επινοητικότητα. Αυτά περιλάμβαναν όχι μόνο τη μηχανική κατασκευή και την ενσωμάτωση του υλικού, αλλά και την ανάπτυξη εξειδικευμένου λογισμικού από το μηδέν για τη διασύνδεση με τον προηγμένο βιοαισθητήρα MAX86150, καθώς δεν υπήρχαν έτοιμες βιβλιοθήκες για την πλατφόρμα τους.
Πειραματίστηκαμε με διαφορετικά υλικά και αλγορίθμους βαθμονόμησης για να βελτιστοποιήσουν την ακρίβεια της ζυγαριάς, επιδεικνύοντας μια βαθιά, πρακτική ενασχόληση με τη μηχανική διαδικασία.
Αυτό το ταξίδι τους επέτρεψε να καλλιεργήσουν κρίσιμες δεξιότητες του 21ου αιώνα στην επίλυση προβλημάτων, τον συνεργατικό σχεδιασμό και την ανάπτυξη συστημάτων.

Επικύρωση και Μελλοντικό Όραμα

Η δουλειά της ομάδας κορυφώθηκε με μια δημόσια δοκιμή στην Κω, όπου 24 εθελοντές από την κοινότητα παρείχαν πολύτιμη αρχική ανατροφοδότηση.
Τα αποτελέσματα από την αξιολόγηση φόρτου εργασίας NASA-TLX ήταν ελπιδοφόρα, υποδεικνύοντας ότι το κιόσκι ήταν γενικά εύκολο και όχι επίπονο στη χρήση. Η ανατροφοδότηση ανέδειξε επίσης βασικούς τομείς για τεχνική βελτίωση, όπως η τελική βαθμονόμηση των αισθητήρων, παρέχοντας κρίσιμες γνώσεις για την επόμενη φάση ανάπτυξης.

Το HealthBot αποτελεί ένα πρωτότυπο (proof-of-concept) που αποδεικνύει ότι η μαθητοκεντρική καινοτομία, όταν διοχετεύεται μέσω αποτελεσματικών εκπαιδευτικών πλαισίων όπως το PBL, μπορεί να παράγει απτές τεχνολογικές λύσεις για πραγματικές ανάγκες της κοινότητας. Ως αναγνώριση της διττής του αξίας στην τεχνολογία υγείας και την εκπαίδευση, η εργασία μας που περιγράφει το project έγινε δεκτή για παρουσίαση στο 14ο Πανελλήνιο Συνέδριο "Οι ΤΠΕ στην Εκπαίδευση". Το μέλλον αυτής της δουλειάς έγκειται στην περαιτέρω τεχνική επικύρωση και στη διερεύνηση βιώσιμων οδών για την εφαρμογή του στις κοινότητες για τις οποίες σχεδιάστηκε.

Αποκεντρωμένα εκπαιδευτικά οικοσυστήματα

One of the issues, viewed from a different perspective, that I found challenging while participating in the 2nd Conference on Artificial Intelligence in Education organized by the Council of Europe, especially after the presentation by the senior advisor of the Norwegian Ministry of Education, concerns how a well-structured and organized approach in public administration can foster the advancement of formal education. Such an approach can drive the continuous evolution of methodologies and teaching content, which are often difficult to change due to the nature of educational systems, and act as a catalyst for improving education.

In the example of Norway, the education system is decentralized and operates on three levels: the level of educators, the local government level—which has a significant role in shaping the educational frameworks—and the higher government level, each with corresponding responsibilities.

It appears that in such a framework, smooth operation, implementation of educational frameworks, and the adoption of modern educational tools and programs are much easier. In contrast, in other European Union countries, such as Greece, where the educational structure is different—without intending to use harsh characterizations—even basic educational reforms or initiatives aimed at upgrading teaching methods and training educators face difficulties in implementation, let alone more complex changes in curricula and methodologies.

So, how could a European educational framework that, among other things, promotes equal opportunities in education and seeks to overcome geographic inequalities and socioeconomic differences, function in countries that struggle to support any positive change?

In formal education, how could the European level, beyond laying the foundation for improvements and providing tools, promote/support/propose the evaluation and set-up the systemic and organizational framework of education, especially concerning world-changing technologies like Artificial Intelligence? This would take into account the extremely high importance it has for the sustainability of the countries themselves and the people living there—especially the youth who grow up and live in these countries.

For those living in such countries, the reality is that efforts for change either face significant barriers or remain unimplemented, with negative consequences for citizens and their future. This inability, as mentioned, has a serious impact on the sustainability of an entire country, especially considering that education is the foundation for a sustainable future with prospects for something better.

In matters of education, I believe that non-formal education is also what can lead to necessary changes and serve as a guide toward a new educational model. This view is shared by innovation and development stakeholders in education from other European countries.