韓新華+韋云

【摘 要】賦予機(jī)器人以人類的情感是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)之一，本文對(duì)其在教育領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。首先，闡述了當(dāng)前教育輔助設(shè)備的應(yīng)用情況，分析總結(jié)各自優(yōu)缺點(diǎn)。其次，對(duì)什么是情感機(jī)器人進(jìn)行概括性描述，總結(jié)其涉及的相關(guān)理論與技術(shù)，繼而，針對(duì)情感機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行總結(jié)分析。最后，總結(jié)情感機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)并探討其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】情感機(jī)器人；人工情感；Pepper

中圖分類號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1007-0125（2016）09-0200-02

一、學(xué)習(xí)輔助設(shè)備現(xiàn)狀

（一）硬件支持

隨著時(shí)代的發(fā)展，教學(xué)設(shè)備從簡(jiǎn)單的黑板、粉筆發(fā)展到現(xiàn)在的電腦、投影儀、同屏投影等。與此同時(shí)，低年級(jí)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)設(shè)備也是日新月異，從當(dāng)初最基本的新華字典等發(fā)展到目前各種各樣的點(diǎn)讀機(jī)，常見的有步步高T500+、諾亞舟NP17、快易典V770、好易通Q500、小霸王T600等。

通過(guò)簡(jiǎn)單的市場(chǎng)調(diào)查，正是因?yàn)槠綍r(shí)工作時(shí)間比較長(zhǎng)，幾乎沒(méi)有時(shí)間親自教育孩子，或者很多家長(zhǎng)由于自身的局限性，對(duì)孩子的教育幫不上太多，所以很多家長(zhǎng)希望借助于外部設(shè)備來(lái)幫忙，從最簡(jiǎn)單的復(fù)讀機(jī)到現(xiàn)在的點(diǎn)讀機(jī)。由此可見，當(dāng)下點(diǎn)讀機(jī)等設(shè)備對(duì)孩子的教育相當(dāng)重要，那么在選取點(diǎn)讀機(jī)的時(shí)候主要注意以下幾個(gè)方面：

1.功能：發(fā)音清晰、標(biāo)準(zhǔn)，畫面生動(dòng)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；

2.質(zhì)量：經(jīng)久耐用，系統(tǒng)穩(wěn)定；

3.內(nèi)容：課本知識(shí)與課外拓展相結(jié)合；

4.操作：易于操作，越簡(jiǎn)單越好。

（二）軟件支持

隨著智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的普及與性能提升，伴隨著的軟件成幾何式增長(zhǎng)，在教育領(lǐng)域出現(xiàn)了各種翻譯、背單詞等軟件，甚至做數(shù)學(xué)題的軟件已經(jīng)出現(xiàn)。目前主流的軟件大部分為高等教育學(xué)習(xí)者服務(wù)，學(xué)習(xí)者使用的起點(diǎn)時(shí)間大部分為大學(xué)伊始，大學(xué)期間自主學(xué)習(xí)的需要與移動(dòng)設(shè)備的便攜性，促進(jìn)了此類軟件的發(fā)展。當(dāng)下主流的學(xué)習(xí)軟件有：有道詞典、金山詞霸、靈格斯詞霸、微軟必應(yīng)、數(shù)學(xué)公式、有道云筆記等。在國(guó)內(nèi)越來(lái)越注重學(xué)前教育的環(huán)境下，各種學(xué)前教育的軟件也急速發(fā)展。

目前，可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，將為教育軟件帶來(lái)更廣闊的發(fā)展前景。

（三）總結(jié)

點(diǎn)讀機(jī)等硬件設(shè)備以及基于智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的軟件，極大的縮短了教育不公平，承擔(dān)不起請(qǐng)家教的家庭也可以在設(shè)備或軟件的幫助下進(jìn)行一些教育。當(dāng)然，此類設(shè)備與軟件也存在極大的局限性。無(wú)論是點(diǎn)讀機(jī)等還是智能軟件都是簡(jiǎn)單的呈現(xiàn)式教育指導(dǎo)，無(wú)法與學(xué)習(xí)者進(jìn)行情感溝通，幾乎不能針對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行變化指導(dǎo)。綜上，隨著時(shí)代的進(jìn)步，教育輔助將會(huì)出現(xiàn)一種更有效的形式。

二、機(jī)器人與人工情感

（一）機(jī)器人

機(jī)器人（Robot）是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人類的指揮，又可以按照原來(lái)預(yù)先編好的程序運(yùn)行，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)，它的任務(wù)是協(xié)作或取代人類進(jìn)行某些工作，如工廠、建筑以及危險(xiǎn)的工作等。

與人類的歷史相比，機(jī)器人的歷史并不算長(zhǎng)，1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說(shuō)中，構(gòu)造出“機(jī)器人”這個(gè)詞。直到1959年美國(guó)英格伯格和德沃爾制造出世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。隨后，成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠——Unimation公司，由于英格伯格對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和宣傳，他被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。機(jī)器人的發(fā)展歷史才真正開始。

發(fā)展至今，機(jī)器人的種類可以分為：家務(wù)型、操作型、程控型、搜救類、智能等。隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，更多的機(jī)器人將會(huì)產(chǎn)生。

（二）人工情感

對(duì)情感（emotion）的研究并不是最近才開始的，在1967年Simon就開始了人類情感相關(guān)的研究，Sloman則從上世紀(jì)八十年代進(jìn)行擬人建模領(lǐng)域的研究[1]。人工情感是以人類自然情感理論為理論基礎(chǔ)，結(jié)合機(jī)器人等相關(guān)學(xué)科，對(duì)人類的情感過(guò)程進(jìn)行建模，以期望賦予機(jī)器人人類思考的方式，機(jī)器人人工情感領(lǐng)域研究雖然起步較晚，但研究者們的重視程度越來(lái)越高。就目前而言，人工情感主要分為四大模塊：人工情感建模、人工情感識(shí)別、人工情感比到達(dá)、人工情感機(jī)理[2]。

人工情感是人工智能領(lǐng)域中備受關(guān)注的一個(gè)研究方向。隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，人類對(duì)機(jī)器人的要求原來(lái)越高，希望機(jī)器人可以更好的了解人類的思想并幫助人類。人工情感的研究目的就是探索情感在生物體中所扮演的一些角色、發(fā)展技術(shù)和方法來(lái)增強(qiáng)機(jī)器人的自治性、適應(yīng)能力和社會(huì)交互能力[3]。即用人工的方法和技術(shù)，模仿、拓展和延伸人的情感，使機(jī)器人具有識(shí)別、理解和表達(dá)情感的能力。

（三）情感機(jī)器人

人類社會(huì)正在經(jīng)歷第三次浪潮——信息革命。當(dāng)今世界發(fā)展迅速，科學(xué)技術(shù)各學(xué)科和社會(huì)各行各業(yè)越來(lái)越明細(xì)化，產(chǎn)生了大量各種各樣的技術(shù)，形成當(dāng)下“信息爆炸”的局面。在大數(shù)據(jù)情況下，社會(huì)數(shù)據(jù)處理顯得尤為重要，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平可以看做是信息浪潮的中心，那么人工智能（含人工情感）的發(fā)展水平就是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的核心，情感機(jī)器人的發(fā)展就是信息浪潮下的必然產(chǎn)物。

情感機(jī)器人的發(fā)展獲得了世界各國(guó)的重視，在國(guó)際上，以下幾個(gè)國(guó)家在情感機(jī)器人的研究道路上走在了世界前列，日本——舉國(guó)研究“感性工學(xué)”，1996年成立國(guó)家重點(diǎn)基金，各大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)積極參與，直到2015年6月，日本軟銀集團(tuán)向普通顧客正式發(fā)售Pepper，情感機(jī)器人才開始進(jìn)入公眾視野。美國(guó)MIT開展了對(duì)“情感計(jì)算”的研究，2008年4月展出了情感機(jī)器人“Nexi”。歐洲國(guó)家也在馬不停蹄地加快對(duì)情感信息處理的研究。在中國(guó)，我國(guó)機(jī)器人的研究始于上世紀(jì)80年代，863計(jì)劃就將機(jī)器人發(fā)展作為一個(gè)主要課題，上世紀(jì)90年代大部分研究工作是人工情感單元理論與技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、中科院等都開展了對(duì)情感機(jī)器人相關(guān)的研究。2005年10月在北京召開了第一屆情感計(jì)算和智能交互國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，世界一流情感計(jì)算、人工情緒、人工心理等專家參與會(huì)議，這說(shuō)明我國(guó)在人工情感等方面的研究是迅速的并且正緊隨國(guó)際潮流，達(dá)到國(guó)際一流水平。在中國(guó)龐大的生產(chǎn)力下，情感機(jī)器人將會(huì)很快進(jìn)入民用階段，在各方面將會(huì)為中國(guó)發(fā)展提供巨大推力。

三、情感機(jī)器人在學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用探索

（一）學(xué)習(xí)領(lǐng)域初探

通過(guò)上文對(duì)當(dāng)下低年級(jí)主流學(xué)習(xí)設(shè)備點(diǎn)讀機(jī)的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)讀機(jī)的資源需要手動(dòng)更新，點(diǎn)讀機(jī)被用來(lái)玩游戲以及單調(diào)的學(xué)習(xí)模式都是其目前的不足。點(diǎn)讀機(jī)的購(gòu)買者主要為那些父母沒(méi)有時(shí)間陪同學(xué)習(xí)或者留守兒童家庭，點(diǎn)讀機(jī)的功能是充當(dāng)一起學(xué)習(xí)的伙伴，但目前市面上的點(diǎn)讀機(jī)幾乎不能實(shí)現(xiàn)此功能，學(xué)習(xí)設(shè)備需要一個(gè)新的形態(tài)。在人工情感研究日益成熟的今天，世界各大公司在加速研發(fā)與生產(chǎn)情感機(jī)器人，目前有軟銀集團(tuán)的Pepper等已經(jīng)進(jìn)入普通家庭，并扮演著越來(lái)越重要的角色。

當(dāng)情感機(jī)器人在日常生活中輔助學(xué)習(xí)時(shí)，將大大彌補(bǔ)點(diǎn)讀機(jī)等設(shè)備帶來(lái)的不足，情感機(jī)器人在輔助學(xué)習(xí)時(shí)將扮演學(xué)習(xí)伙伴而不是簡(jiǎn)單的播音指導(dǎo)，作為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)小伙伴存在，可以理解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、掌握學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度，根據(jù)學(xué)習(xí)者的狀態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)模式，情感機(jī)器人同時(shí)扮演保姆角色，無(wú)時(shí)無(wú)刻保護(hù)學(xué)習(xí)者。情感機(jī)器人在教育領(lǐng)域?qū)缪菰絹?lái)越重要的角色。

（二）學(xué)習(xí)者特征分析

近年來(lái)，每個(gè)學(xué)校及教育機(jī)構(gòu)都在倡導(dǎo)個(gè)性化教育，又稱個(gè)性教育，也就是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生良好個(gè)性的教育，強(qiáng)調(diào)人的個(gè)性以及個(gè)體的綜合素質(zhì)的發(fā)展[4]，但在龐大的人口基數(shù)下，目前很難達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，所以越來(lái)越多的人將個(gè)性化教育放在校外學(xué)習(xí)，比如參加校區(qū)小組、興趣班等等，然而高額的費(fèi)用又將是個(gè)性化教育的一大阻礙，情感機(jī)器人的出現(xiàn)將以低成本高效率的姿態(tài)推進(jìn)個(gè)性化教育。

在對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行教育之前，要對(duì)他們進(jìn)行必要的特征分析。學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：在學(xué)習(xí)者從事新的學(xué)習(xí)時(shí)，需要對(duì)學(xué)習(xí)者原有的知識(shí)水平、原有的心理發(fā)展水平進(jìn)行考慮，情感機(jī)器人將在學(xué)習(xí)初期通過(guò)與學(xué)習(xí)者的溝通觀察修改出合適的學(xué)習(xí)模式。學(xué)習(xí)風(fēng)格：每個(gè)學(xué)習(xí)者都有自己一貫的帶有個(gè)性特征的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)傾向，在這方面點(diǎn)讀機(jī)等當(dāng)下教學(xué)輔助設(shè)備不能產(chǎn)生任何作用，情感機(jī)器人將會(huì)在前一段時(shí)間內(nèi)摸索出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式并考慮在學(xué)習(xí)指導(dǎo)中。學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展特征、學(xué)習(xí)起點(diǎn)水平、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、興趣等都在教育輔助情感機(jī)器人的設(shè)計(jì)考慮之內(nèi)。尤其是那些留守兒童，情感機(jī)器人在某些時(shí)間將給予留守學(xué)習(xí)者以關(guān)心與開導(dǎo)，防止他們性格走向歧路，所以教育輔助情感機(jī)器人將是當(dāng)下學(xué)習(xí)輔助的一大趨勢(shì)，并扮演著越來(lái)越重要的角色。

（三）協(xié)作式學(xué)習(xí)

在教育用情感機(jī)器人的幫助下，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)將不是簡(jiǎn)單的個(gè)人學(xué)習(xí)，而是協(xié)作式的學(xué)習(xí)模式。在這個(gè)模式下，教育者可以及時(shí)了解學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，做出反饋評(píng)價(jià)，及時(shí)的提出修改性的意見對(duì)各階段進(jìn)行必要的調(diào)整[5]。協(xié)作式學(xué)習(xí)：通過(guò)小組或者團(tuán)隊(duì)的形式組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種策略，小組成員之間在學(xué)習(xí)過(guò)程中的探索、發(fā)掘的信息及掌握的資料等都可以與其他成員共享。在日常的輔助學(xué)習(xí)當(dāng)中，個(gè)人的情感機(jī)器人將會(huì)與其他學(xué)習(xí)者的情感機(jī)器人互聯(lián)，當(dāng)學(xué)習(xí)遇到難點(diǎn)時(shí)，將會(huì)適當(dāng)?shù)膭?chuàng)造協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者通過(guò)協(xié)作式學(xué)習(xí)來(lái)解決問(wèn)題，并且由于情感機(jī)器人的存在，合作期間資料等信息的共享都是實(shí)時(shí)的。

四、結(jié)論

在人工智能與人工情感迅速發(fā)展的今天，當(dāng)下市面上的學(xué)習(xí)輔助設(shè)備存在若干不足，情感機(jī)器人的發(fā)展是必然趨勢(shì)。通過(guò)各方面的對(duì)比我們可以發(fā)現(xiàn)，在教育領(lǐng)域，情感機(jī)器人突破了單一枯燥的學(xué)習(xí)模式，并且更加簡(jiǎn)單的操作，更人性化的交流界面，讓每一位學(xué)習(xí)者輕松駕馭。誠(chéng)然教育類情感機(jī)器人還處于研發(fā)和少量應(yīng)用階段，與智能、意識(shí)等心理學(xué)科一樣，情感并沒(méi)有明確的定義，不像人類有特定的符號(hào)來(lái)進(jìn)行表達(dá)[6]，但是我們必須了解到情感機(jī)器人的重要性。在不久的將來(lái)隨著技術(shù)的突破、成本的降低，情感機(jī)器人將進(jìn)入家用階段，在教育領(lǐng)域乃至其他領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的魅力。

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