儿童聊天机器人MagicRadio的声画空间虚实交互设计研究

摘要

随着人工智能的迅猛发展，智能语音再次变成了智能科技的热点。尽管智能语音随着近几年机器学习的技术突破开始进入人们的工作生活，但在技术应用上仍很难达到用户的预期。目前儿童聊天机器人一般只能在知识图谱内进行有限交流或功能性回复，而真实聊天场景下，用户聊天时的知识异构及内容的不确定性会使得聊天机器人很难与其发生复杂深入的对话，这导致此类产品用户体验的不佳。
　　为了将微软亚洲研究院的聊天机器人产品化落地，浙江大学与微软亚洲研究院开展项目合作。该项目用声画空间的虚实交互设计手法，引导用户与聊天机器人在预设范围以内对话。以7至12岁儿童为目标用户，根据其看电视的行为习惯进行“行为相似”设计，进而设计了神奇收音机(Magic Radio)。Magic Radio通过直接交流和间接引导使用户想象出住在收音机中的卡通形象。通过卡通动画、虚化屏幕人影及声音来引导对话内容，减少语音识别错误率导致的用户不适感，为智能语音识别和智能语音理解等技术创造了合适的对话环境，提升了用户体验。
　　项目经过了技术调研、竞品分析、用户研究、产品硬件设计、材料测试、数字媒体设计、语音体验设计、用户反馈调研等流程，实现了基本的样机功能，并进行用户调研。
　　通过与未主动引导对话内容的儿童聊天机器人对比，Magic Radio虚实结合的交互方式能够引发用户对空间、动作及剧情的联想，有效引导用户与聊天机器人的对话内容，使对话发生在现有的知识图谱中。同时对于用户，该产品设计能够有效减少儿童用户对电子屏幕的注视时长，也增加了一定的产品趣味性。
　　Magic Radio为智能语音的技术落地拓展了新的产品表现方式，用新的设计的手法改善了技术应用，使得聊天机器人能够提供更好的用户体验并获得更有效的用户数据。

目录

声明

摘要

图目录

表目录

1．1 课题研究背景

1．1．1 聊天机器人技术现状

1．1．2 国内儿童聊天机器人现状

1．1．3 国外儿童聊天机器人现状

1．2 研究内容及目标

1．3 研究动机及意义

1．4 研究创新点

1．5 研究步骤及框架

1．6 本章小结

第2章 研究基础

2．1 聊天机器人的技术理论

2．2 聊天机器人的发展历史

2．3 智能语音的应用领域与挑战

2．4 智能科技对儿童的影响

2．5 本章小结

第3章 儿童聊天机器人设计手法及对象人群研究

3．1 现有儿童聊天机器人的设计手法

3．2 儿童聊天机器人的对象人群研究

3．3 儿童聊天机器人Magic Radio的设计手法

3．4 声画空间的虚实交互设计手法初步验证

3．5 本章小结

第4章 儿童聊天机器人的整体设计

4．1 产品目标与用户需求

4．2 产品交互系统设计

4．3 产品外形设计及原理

4．4 产品结构设计及原理

4．5 产品打样及制作过程

4．6 材料测试及结果分析

4．7 本章小结

第5章 软件设计

5．1 Unity 3D场景与人物

5．2 人物动效设计及原理

5．3 语音交互接口及实现

5．4 本章小结

第6章 语音体验设计

6．1 声音形象构建

6．2 对话式交互类型

6．3 对话脚本设计

6．4 本章小结

第7章 用户调研与反馈

7．1 实验对象

7．2 研究设计

7．3 研究结果

7．4 本章小结

第8章 总结与展望

8．1 总结

8．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢