MatematIcA senza barriere

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Grazie, grazie di cuore! Siamo sbalorditi ed emozionati dal supporto con cui ci avete travolto.

Continuate a sostenerci, tutti i fondi in più che raccoglieremo saranno dedicati alla fase di tre del lavoro, l’attività di vera e propria progettazione e sviluppo del software!

Grazie, grazie, grazie!

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Noi del Team del Laboratorio Polin siamo increduli, commossi e grati per il sostegno che ci avete dato! Abbiamo raggiunto e superato il nostro obiettivo con 22 giorni di anticipo!!

Adesso siamo ancora più motivati/e e puntiamo più in alto!

Oltre al prototipo di SpeechMatE, che realizzeremo con l’aiuto di due borsisti per sei mesi finanziati grazie al vostro sostegno e al raddoppio di Unito possiamo pensare di finanziare, almeno in parte, la fase III del progetto. Potremo quindi da subito cominciare a progettare e realizzare il software finale. Questo ci consentirà di essere subito operativi e di iniziare subito la fase finale!

Il nostro nuovo obiettivo è raggiungere i 15000 euro: quindi non molliamo adesso!

Abbiamo ancora tempo per raccogliere altri fondi! Aiutateci a diffondere e a raggiungere il nuovo obiettivo!

Grazie, grazie e ancora una volta grazie per il vostro supporto!

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La storia di SpeechMatE

Nell'Ottobre 2019 Jan Berger, un giovane studente universitario di UniTo, diventato tetraplegico a causa di un incidente, ha contattato il Laboratorio Polin. Jan era iscritto al Corso di Laurea in Matematica e la sua richiesta era semplice: quale software posso utilizzare per scrivere formule e svolgere esercizi, dato che non posso utilizzare le mani? Purtroppo non abbiamo potuto fornire a Jan una risposta efficace. 

Ci sono arrivate e continuano ad arrivare molte richieste da diverse scuole per studenti che per vari motivi non possono utilizzare le mani. Non esistono, al momento, software in grado di rispondere a queste richieste.

Siamo riusciti con un piccolo finanziamento a sviluppare SpeechMatE (Speech-Driven Mathematical Editor), un software per dettare alcune formule. Tuttavia, ciò che abbiamo realizzato ora è superato a livello tecnologico e non ha funzionalità per la modifica e la navigazione con la voce. Ora vogliamo realizzare la versione web di SpeechMatE, in lingua italiana,  con le nuove funzionalità. 

Aiutaci con una donazione a sviluppare questo progetto unico nel suo genere!!!

Siamo convinti che SpeechMatE sarà indispensabile per persone con disabilità motorie, visive o con DSA, ma anche utile per tutti coloro che studiano matematica.

Abbiamo molto a cuore questo progetto, perchè vogliamo che Jan e tutti gli studenti come lui abbiano le medesime opportunità di tutti nello studio delle materie STEM. 

Il Progetto

SpeechMatE è un progetto di grossa portata e molto complesso. Servono competenze da diversi settori della ricerca scientifica contemporanea: didattica della matematica, sviluppo del software, Natural Languace Processing, Human-Computer Interaction, Large Language Models. La realizzazione del nostro progetto richiederà circa due anni di lavoro.

Abbiamo previsto alcune fasi principali:

1. In questa fase vogliamo studiare come utilizzare le nuove potenzialità offerte dall' Intelligenza Artificiale, in particolare dai Large Language Models, quelli di ChatGPT per intenderci. L'idea è di utilizzare in sequenza un riconoscitore vocale (speech-to-text) e uno o più LLM (text-to-text) per correggere gli errori del riconoscitore. Consideriamo un esempio molto semplice:

se detto x + 3 il riconoscitore vocale scrive "ics più 3" (è quello che succedeva con la prima versione di SpeechMatE) e bisogna trovare il modo di trasformarlo in  x + 3. Questa parte ora la potrà fare un LLM efficace con il linguaggio matematico trasformando "ics più tre" in "x + 3".

Per questa fase abbiamo ottenuto un finanziamento da Fondazione CRT vincendo un bando di ricerca. 

2. In questa fase vogliamo realizzare un prototipo di applicazione web da testare con insegnanti e studenti, sotto la guida di ricercatori in didattica matematica. Questa fase di sperimentazione è cruciale per identificare le funzionalità più importanti per il software finale.

L'efficacia del progetto dipende dal lavoro dei nostri ricercatori in questa fase. Il tuo aiuto ci serve per avviare la fase 2 e realizzare e testare il prototipo!!

3. In questa fase utilizzeremo i risultati di ricerca delle fasi precedenti per la progettazione e lo sviluppo del software vero e proprio. Se ce la faremo SpeechMatE sarà realtà e studenti come Jan potranno studiare discipline scientifiche in autonomia!!

Come ci puoi aiutare

Abbiamo bisogno del tuo aiuto per la realizzazione della Fase 2. Solo con il tuo sostegno finanzieremo 2 borse di ricerca di 3 mesi ciascuna (ma diventeranno 6 con il raddoppio di UniTo): una per lo sviluppo e finalizzazione del prototipo (competenze informatiche) e l'altra per la sperimentazione (competenze in didattica della matematica) con docenti e studenti. Questa fase è importantissima per la realizzazione del software finale. Avere a disposizione un prototipo che ci permetta di fare dei test con docenti e studenti, affiancati da ricercatori in didattica della matematica, è fondamentale per progettare in modo efficace SpeechMatE. Nel corso degli anni abbiamo capito che è fondamentale sviluppare software con il supporto di test accurati svolti con docenti e studenti.

Aiutaci a realizzare SpeechMatE, dona ora!

Non sei ancora convinto?

L'idea ricalca quella degli assistenti vocali dei nostri smartphone: sappiamo che, se non possiamo usare le mani, possiamo utilizzare i comandi vocali per mandare un messaggio o chiamare una persona nella nostra rubrica, semplicemente dicendo "manda messaggio a Luca" oppure "chiama Luca". Con SpeechMatE si vuole fare lo stesso, ma nel contesto della scrittura della matematica: "Scrivi uno fratto due più x alla seconda", "vai al primo addendo". Semplice no?

Non proprio ... Abbiamo detto che non possiamo davvero utilizzare i sistemi attuali, che permettono la dettatura in parole, per diversi motivi. Uno è la prolissità: hai mai provato a scrivere una formula in parole? Una formula neanche troppo complicata è lunghissima!

In più, alcune espressioni vocali sono ambigue: una stessa frase potrebbe corrispondere a formule diverse!

Ecco perchè serve un sistema che permetta di dettare le formule nella loro espressione algebrica e che consenta di navigarle e modificarle con la voce!

Vogliamo davvero che nell'era di chatGPT, di Alexa, dei veicoli a guida autonoma, una persona che non può usare le mani per fare esercizi di matematica debba per forza avere l'aiuto di un assistente umano e non possa invece essere autonoma? Non credi che, in realtà, SpeechMatE potrà essere utile a tutti? Se ci pensi, Alexa e gli assistenti vocali vengono impiegati da tutti, anche da chi le mani le può usare...

E ricorda: se ritieni che operare con le formule matematiche non sia indispensabile (anzi, magari le eviteresti proprio), rifletti sul fatto che abbiamo a che fare con questi oggetti a partire dalle scuole elementari e che sono presenti in tantissime discipline, anche molto lontane fra loro: filosofia, economia, psicologia, biologia, ...

Chi siamo

Il nostro gruppo di ricerca, attivo presso il "Laboratorio S. Polin, per la Ricerca e la Sperimentazione di Nuove Tecnologie Assistive per le STEM", nasce con l'intento di garantire il diritto allo studio a persone con disabilità (motorie e sensoriali) nello studio di materie STEM. Ci occupiamo quindi di sviluppare e testare soluzioni tecnologiche che favoriscano l'accessibilità di contenuti scientifici, come formule, grafici e tabelle da parte di persone con disabilità, lavorando sia allo sviluppo informatico che in ambito della ricerca in didattica della matematica. Il nostro gruppo è numeroso e variegato, tra noi vi sono matematici, esperti in didattica della matematica, informatici, fisici.

Tiziana Armano: tecnico della ricerca del Dipartimento di Matematica

Pier Felice Balestrucci: dottorando del Dipartimento di Informatica

Cristian Bernareggi: tecnico della ricerca del Dipartimento di Matematica

Erika Brunetto: borsista del Dipartimento di Matematica

Anna Capietto: Professore ordinario del Dipartimento di Matematica

Sandro Coriasco: Professore associato del Dipartimento di Matematica

Mattia Ducci: borsista del Dipartimento di Matematica

Alessandro Mazzei: Professore associato del Dipartimento di Informatica

Carola Manolino: ricercatrice in didattica della matematica dell'Università della Valle d'Aosta

Nadir Murru: Professore associato del Dipartimento di Matematica dell'Università di Trento

Margherita Piroi: dottoranda del Dipartimento di Matematica

Adriano Sofia: ex assegnista del Laboratorio - volontario