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這個沉浸式課堂用人工智能和虛擬現實教普通話

編輯:格非兒 文章來源:放牛班的秘密花園 發布日期:2019-8-29 7:56:04

這個沉浸式課堂用人工智能和虛擬現實教普通話

  學習一門語言的最佳方法,通常是讓自己沉浸在說這門語言的人所處的環境中。持續沉浸在這種語言環境中,加上溝通交流的壓力,能幫你很快學會和練習新詞匯。但并不是每個人都有機會在國外生活或學習。

  位于美國紐約州特洛伊市的一所大學倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute ,RPI)與IBM研究院(IBM Research)進行了一項新的合作,為學生們提供了另一種選擇:360度虛擬環境。

  通過它將學生們“傳送”到北京的繁忙街道或擁擠的中餐館,學生們將有機會與街頭小販討價還價或購買食物,環境中配有不同的人工智能功能,以便對其作出實時響應。

  盡管該課堂很大程度上是實驗性的,但今年夏天它將首次被應用于這所大學一門為期六周的學分課程中。

  該項目的靈感來自RPI的兩位教師,他們經常利用角色扮演游戲來幫助學生學習漢語。與此同時,在過去幾年中,一些研究發現互動式學習環境可以提高語言的理解和記憶。

  2018年發表的一項研究還發現,在3D虛擬環境中學日語使學生更容易通過模擬仿真學會他們偶然遇到的詞匯。兩位教授與IBM Research基于這些認識展開了合作,探討他們是否能為自己的學生復制這些好處。

  除了讓場景的數字投影環繞在學生周圍,該環境還使用多種類型的傳感器來動態適應學生的話語和動作。參與者佩戴的麥克風將他們的音頻直接提供給語音識別算法。

  當他們指向不同對象或走向不同的虛擬代理時,攝像頭會跟蹤他們的動作和手勢,并在虛擬場景中顯示出來。例如,如果學生指向餐廳場景中的一道菜并詢問它是什么,虛擬代理可以用名稱和描述來響應。

  “敘事生成”技術還能利用維基百科的知識,讓每個虛擬代理為即興提問(“這道菜的歷史是什么?”)構建更復雜的答案。(然而,對話主題仍然有點局限于學生試圖完成的任務。)

  該環境中的許多技術都是已投入商用的產品,它們編織在一起,便形成了一個整體體驗。但有些技術必須為該項目而專門開發。例如,普通話有五聲,對許多新學習者來說這是個挑戰,但它對傳達意義至關重要。說“賣”這個詞時稍有出入,你可能會說成“買”。

  因此,研究人員發明了一種算法來分析學生發音的聲調。它將其與母語為漢語者的聲調進行比較,顯示兩者的不同之處,然后在環境中直接提供音頻和視覺反饋。它使學生能向虛擬代理詢問有些東西該怎么表達,并立即開始練習新詞匯。

  領導這項計劃的IBM研究院認知與沉浸式系統實驗室主任蘇輝說,他的團隊仍處于了解實驗效果的早期階段。但在2017年底的一個試點項目中,研究人員有了定性方面的發現,發現它提高了學生在語言學習中的參與度和樂趣,并幫助他們迅速學會新的詞匯。

  例如,在餐館點菜前,學生們并沒有學支付餐費該怎么表達,但通過觀察同齡人和虛擬代理交談,許多人學會了支付餐費的必要詞匯。蘇說:“這有點出乎意料。其中一個學生評論說,語言教學就該這樣。”

  第一年新課程將在近一半時間里使用虛擬環境,其余時間里使用傳統課堂,但這種安排未來可能有變化。

  如果該課程能提供學生學習成績明顯改善的強有力證據,它就能為其它課程樹立榜樣。最直接的想法是將其經驗擴展到其他語言上,但它也可以用到大學以外的地方,指導公司高管,培訓政府工作人員,或進行其它可能從情景模擬和角色扮演中獲益的準備活動。

  蘇輝說,這項計劃最終將為研究人員的長期任務提供幫助,使他們能夠理解認知與沉浸式環境是如何影響學習、協作和感知能力的。

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