互联网资讯 / 人工智能 · 2023年12月19日

机器对人类语言发展的影响

本周,《自然》期刊发表了一项科学研究,表明机器人能够促进人类语言的产生。

Nature:机器促进人类语言的产生

这一研究的启示在于,机器人可能在语言发育迟缓、词汇检索困难的临床人群及需要增强语言生成的教育环境中发挥重要作用。

此外,文章所揭示的共同表征与语言促进机制或可被整合进社交机器人的认知架构,从而提升它们与人类进行口头交流时的能力。

早前的研究已证明,机器人在信息处理层面能够影响人类的行为,包括运动、社交及高阶认知等方面。

人类与机器人:快速完成命名任务!

根据该研究,实验参与者包括36名年龄在19至35岁之间的德语母语者,及机器人PeppeR,这是一款由日本软银集团和法国AldebaRan Robotics联合开发的人形机器人,身高1.2米。

Nature:机器促进人类语言的产生

机器人的语音和行为是通过NAOqi框架生成的,其中包含自定义脚本,用于在机器人与可视化显示刺激的PResentation软件之间进行通信。

为了展现机器人的自然行为,在休息期间,它被设置为能够响应并关注周围环境。在命名任务进行时,PeppeR会有细微的手臂和头部运动。

在实验开始之前,PeppeR会被介绍为任务的伙伴给参与者。

实验材料包括320张自然或人造物体的照片,这些照片被划分为32个不同的语义类别。

实验装置中的认知模型如图A所示,语音生成过程中的词汇访问模型解释了概念是如何激活心理词汇表中的条目,并转化为语音的。

Nature:机器促进人类语言的产生

在实验中,一名参与者与机器人PeppeR相邻坐在电脑屏幕前,屏幕上显示一些图片,其中部分图片是语义相关的。

研究人员评估了机器人的言语行为是否被模拟,以及这种模拟发生在概念层面还是词汇层面。

为了排除在与机器人共享命名过程中可能出现的额外语言输入的干扰,参与者和机器人均佩戴耳机,以掩盖伙伴的命名声音。

Nature:机器促进人类语言的产生

参与者需要命名的图片一半只以视觉方式呈现。在联合命名条件下,某一语义类别中的一半图片(如宠物)由参与者命名,另一半则由机器人命名。对于由参与者命名的图片,将计算出1-5的顺序位置。

Nature:机器促进人类语言的产生

每个试验以0.5秒的固定交叉展示开始。在参与者命名物体的试验中,图片展示直到命名响应被启动或最长2秒。从图片展示开始,参与者的命名延迟(反应时间)被记录。

图片在电脑屏幕上连续显示。在单一命名条件下,特定语义类别中的一半图片(例如:水果)由参与者命名,另一半仅以视觉方式呈现。在联合命名条件下,特定语义类别中的一半图片(如宠物)由参与者命名,另一半则由机器人命名。

实验结果显示:

与机器人共同命名确实能够促进语言的产生。

人类与人类同伴一起命名时并没有促进作用,而与机器人共同命名时则有明显的促进效果。

机器人并未在词汇选择层面上共同表征,其语言是在概念层面进行模拟,从而对人类的语言产生起到了促进作用。

Nature:机器促进人类语言的产生

实验结束时,参与者需回答两个与机器人意图相关的问题:机器人是否有意采取行动、机器人决定何时对刺激做出反应,评分标准为1到11。

当然,这项研究并不完美,目前尚不清楚这种共同表征的确切性质。未来的研究应包括生理测量,如脑电图,或是针对性的潜在机制。

此外,还应系统研究机器人的行为、(合成)声音或视觉外观的细节,以及语言交互的强度或机器人属性的增强是否会影响机器人的语言共同表征。