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学术前沿 NAO | 来听听这个故事

西班牙巴斯克大学计算机智能团队近日发表的论文中指出,儿童癌症的发病率在全球范围内呈上升趋势,存活率亦是如此。

这意味着这些孩子需要在医院待更长时间,这也同样意味着他们无法正常进行家庭和学校的社交活动。可以推断的是,对因免疫力抵抗力低而被迫隔离的儿童而言,漫长的住院时间是一个主要压力源,并给人以孤独感。

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为了改善此类情况,该团队设计和采用了社交机器人 NAO 作为社交媒介。NAO 在多种场合都能提供社交服务,在这项研究中,它们被专门应用于一个功能——讲故事。

·NAO 机器人应用 | 是的,可爱如 NAO,也要进行才艺表演!

团队比较了三个目标群体的情绪反应——医院里的癌症儿童、学校中5-7岁的儿童和日托中心有不同类型发育问题的儿童。其得出的结论是,在学校和日托中心,儿童对人形机器人 NAO 的情绪反应都是积极的。根据所有相关教师和护理人员的意见, NAO 的入驻改善了儿童的整体状况。

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应用原理

整个过程从 NAO 的演示开始,它以一种非正式的、儿童式的方法介绍自身及其具有的特征。然后将重点转向实际对话过程,包括简单的问答(如,你多大了?)。

这个对话是通过使用机器人操作系统中的一个开关——即 NAOqi 的焦点——从其他行为被调用的地方开始的。这意味着需要监测何时释放这个开关,继而会引起触发先前对话的内存事件,绕过了演示。

这种处理方式意味着机器人没有关于交互的长期记忆,只有对话内的短期记忆。机器人可以做出的行动是讲故事,演示小动画(即空气吉他演奏),以及带有太极表演声音的较长动画。

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焦点开关的应用程序方案

NAO 是如何基于工作原理讲好故事的呢?

首先,故事是用带有动画标签的文本和一些讲故事的特征来开发的,因为其目标不仅是为了说清楚一个故事,而且是为了“绘声绘色地讲述一个故事”,这意味着对接收者的多感官输入,并将该过程转变为一种社会交流。为了打破机器人可能的单调节奏,历史的流程通过停顿来改变,就像讲故事的人类一样。

其次,每个角色都以个人声音为特征,并通过机器人语音的音高和速度变化以及机器人眼睛的颜色创建。借助这种方式,孩子们能发现与角色相关的差异,就像传统讲故事时通常会发生的情景一样。

NAO 讲述的第一个故事是“狼来了”。这个家喻户晓的故事的受众是儿童。其长度只有2分钟,专为年龄较小的儿童设计。然而,由于故事的简单性和熟悉性,团队认为这是一个值得用于初次尝试的理想故事。它由具有三种不同声音的四个角色组成,团队还为其文本提供了两幅个性化的动画。

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应用场景与结果

团队带着 NAO 前往学校、儿童医院、日托中心,为那里的孩子们讲述故事。他们在保加利亚的一家日托中心对一群有特殊需要的儿童开展了一次活动。这些儿童的年龄、自主程度和障碍类型皆不同。在这种情况下,大多数儿童都有父母或看护人近距离陪伴。整个过程持续了45分钟,其中 NAO 唱了一首熟悉的歌曲,跳了两次舞。孩子们也听到了 NAO 讲述的故事,以及看 NAO 表演两次太极。然后,团队鼓励儿童触摸和接近机器人,必要时也提供了帮助。

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儿童正准备看机器人的表演

在对儿童进行观察后,团队得出重要的观察结果是,10-11岁的学校群体对 NAO 讲故事的表现出了浓厚的兴趣。在故事的前1-2分钟,所有小组都离开了其他的机器人,而坐在了 NAO 的前面。甚至有一位老师试图打断他们,让他们自由活动,但是孩子们依旧选择继续听故事。

论文来源:

Ozaeta, L., Graña, M., Dimitrova, M., & Krastev, A. (2018). Child oriented storytelling with NAO robot in hospital environment: preliminary application results.

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结语

团队对在情感或心理需求背景下的机器人与儿童的互动感兴趣,基于此开展的研究借助讲故事的方法,以非紧张、安全而又有意义的方式与儿童互动。更确切地说,他们乐于为儿童提供心理帮助,以更有趣友善的方式处理儿童可能承受的压力。

NAO 讲述故事的能力在研究中得到肯定,许多孩子都被它亲近的外形和引人入胜的讲述所吸引。论文的最后也提出,团队将在未来尝试实现更可控、更精确的活动,以更深入地研究儿童对人形机器人的反应和二者间的自然互动。


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