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2019年5月27日 星期一

Meet Germany's first robot lecturer | DW Documentary




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leiphone 杨波


IBM为教师打造机器人助手,全面优化远程课堂体验

「今天這節課是關於認知運算及其影響的……」

老師開始碎碎念了。更糟糕的是,學生們和老師甚至不在同一間教室。這就是眼下流行的所謂遠端視訊會議風格的高等教育模式。

沒有了老師來掌控全局以及附和回應,我們很難確定哪些訊息在學生中能引發共鳴、哪些訊息會讓他們覺得無聊透頂。

大多數時候,學生們都在大課室裡,盯著螢幕上的老師做演示。並且,老師不能放大縮小螢幕,也無法控制自己要看哪個學生。同樣的情況也發生在參與遠端教學的學生們身上。

為瞭解決這個難題,IBM的研究者Akihiro Kosugi提出了一個認知性用戶介面的概念,它可以裝進一個連接學生和老師的電腦中,用作一個觀察窗口。老師可以透過這個介面,在教室內自如地移動一架攝影機,這樣就能與學生們更好地互動。


後來,Akihiro和IBM的實習生Shogo Nishiguchi ,想到了在學生之間設立一個自動的虛擬助手,他們可以通過流體交互作用進行交流;而老師那邊,可以配置一個遠程監控特工,它可以和老師、學生們一起上課。


這個機器人叫做Mocoro,它可以通過簡單的面部表情,包括疑惑,無聊和其他肢體語言來表達情緒。為了讓課堂秩序更好,Mocoro一般不會打斷別人的對話。

相反,老師要注意到Mocoro的表情(比如面色突然黯淡、變得很低落),然後發問:「怎麼了?」然後,Mocoro可能會答道:「不好意思,我不太明白你剛剛說了什麼。

可以麻煩您重復一遍嗎?」這樣的互動,就比較像正常的課堂討論了。Shogo一開始給這個機器人起名為「能調節談話的機器人」。

但是為了方便廣大師生記憶,他用每個單詞的前兩個字母來命名,這就是Mocoro的由來。Mocoro是一個被安置在小型顯示器上的虛擬化身,它被放進一個手工製作的木鐘裡——很適合放在桌上。

作為機器人中的一代天驕,Mocoro用「從語音到文字」、「從文字到語音」、形態分析、理解對話等功能,去理解人們之間的對話。

Q: 是什麼促使你開始了遠端監控特工的研究?

Shogo Nishiguchi (SN): 在IBM的東京分公司有個可行性研究團隊,它和東京大學有一項叫高級雲計劃的合作項目,其中包括讓老年人共享知識,和技能的遠端課堂計劃,他們在自己家裡教課,學生們在課堂上學習。

然後我想打造一個直觀的能提高遠端交流度、能打破純演示模式的界面。人們需要一個能夠傳遞非口頭訊息的更好的屆面。這就是促使我打造Mocoro的原因。

Q: 为什麼Mocoro是一個放在桌上的機器人,而不是一個像其它智慧穿戴設備那樣的嵌入式裝備?

Akihiro Kosugi (AK): 可以帶來更多交互體驗的虛擬現實裝備正呈現井噴式成長,但它需要人們一直戴著。我們不能強求我們的研究對象——老年教師們,在教學過程中一直佩戴虛擬設備。你可以想像戴著那些設備整整一小時,甚至更長時間嗎?我們想把Mocoro做成一個實體,人們不需要佩戴它,這樣反而更實用。 

Q: Mocoro怎麼知道應該在什麼時候提供視覺輔助?

SN: Mocoro能利用IBM Bluemix研發的從語音,到文字的應用程序編程接口,抓住對話中的主要內容。它能計算出在特定時段內有關聯的關鍵詞的數量,比如名詞和補白等等。

這樣的話,它就能估算出這段語音的語速和流暢程度。如果這個數字超過了閥值——比如有個人說話太快,它就會漸漸地看起來很低落,然後給教授擺一個大寫的憂傷臉。

我們把Mocoro打造得彬彬有禮。它不會打斷別人的對話,除非是有人問問題,不然它是不會說話的。比如,Mocoro的臉色變得黯淡並露出憂傷的神情,在學生或是老師詢問之前,它們是不會回答。

Q: 師生們如何與Mocoro互動?

SN: 我們馬上就要開始一項交互的新實驗。我希望Mocoro可以變成師生之間互動的一個自然而然的環節。把Mocoro放在他們視線所及的地方,Mocoro不但不會擾亂課堂秩序,反而能安撫老師,讓他感到自己似乎和學生們處在一個房間。

比如,我希望老師們能自覺地意識到,學生們很可能聽不懂他們授課的某部分內容。Mocoro在課堂上露出的困惑表情辨識度很高。我還希望Mocoro能夠讓學生明白他們並不是課堂上唯一一個聽不懂的人,從而讓他們更安心地提問。

Q: Mocoro的攝影機可以做什麼?

SN: Mocoro是個全自動的機器人,它不需要人為操控,也能自如行動、完成對話。另外,它還轉換成手動電控模式。當Mocoro處於全自動模式的時候,它頭上的攝影機會自動捕捉到人們在觀察什麼,然後Mocoro還會把臉移向那個位置。

當Mocoro轉換成手動模式後,攝影機可以記錄遠端地點,並把影像實時傳輸到老師的螢幕上。

Q: 你之前提到了「Waston語音到文字」功能,除了這個,Mocoro還用了什麼技術呢?

SN: 除了Akihiro的木工技能,我還運用了形態分析去捕捉對話中的話題轉換,並在雲端把它們標注出來。另外,我還用了「Waston語音到文字」功能,Web實時傳播,以及一個為了實現Mocoro交談功能的對話腳本。 

Q: 這個研究的一部分功勞,屬於創新研究和戰略發展項目下的日本科學技術機構。在資助終止之前,你想要取得什麼成就?

AK: 這個項目一部分,是與東京大學的高級雲計劃合作的結果。它的目的在於提高老年人的社會活動參與度,包括通過課程和其他媒體平台,幫助他們分享經驗、知識和技能。

在一系列實驗研究中,我參與的一項遙控和遠端監控的研究可以降低電池消耗,優化來自不同背景的人們的遠端交流體驗。我們的目的是不管存在任何時間、地點或是其他實踐上的難點,這個研究成果都能讓每個人,在這個平台上開展高效的合作。

Q: 這項研究以及Mocoro的下一步計劃是什麼?


AK: 我想讓人們體驗遠端和即時交流,比如認知性輔助和高效具象化功能。我想走得更遠,因為我想繼續研究人機交互。154160924

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