面向老年人的智能音箱语音交互设计研究

发布时间：2020-05-30 19:11

【摘要】：目前,中国已经成为世界上老年人口最多的国家,也是人口老龄化发展速度最快的国家之一。预计到2025年,我国60岁以上人口将达到3亿。人口老龄化这一突出的社会问题,已经催生了智慧养老服务产业风口。国务院最新发布的《新一代人工智能发展规划》中明确指出为养老行业提供多元化服务。天猫精灵人工智能音箱,已经在北京等地养老院被使用,自然便捷的语音交互方式深受老年人群体喜欢。本文选择养老领域有初步尝试的天猫精灵作为智能音箱的代表产品,针对老年人与其语音交互时存在的问题展开了设计研究。首先从老年人体验智能音箱产品的过程中发现了影响老年人与智能音箱语音交互的因素包括唤醒词、塑造的语音角色和对话内容。接着通过用户研究,发现智能音箱可满足老年人的陪伴需求。然后以此需求为基础,分析老年人的对话行为模式,选择合适的唤醒词,编写相应的对话语句。基于AliGenie语音开发平台,分别设计并开发了不同语音角色的健康助理和不同对话逻辑的打车助手语音技能。最后通过试验让老年人用户在天猫精灵上使用对应的技能,试验一是评估唤醒词的可用性,试验二是让用户从音色、语气和信任感评估对应的语音角色,试验三则是分别从任务完成度和用户满意度评估对话逻辑的合理性。本研究的结论为:(1)在唤醒词的选择方面,相比“品牌名称”的唤醒词,老年人更喜欢和更容易记住“你好+名字”的唤醒词;(2)在语音角色的塑造方面,与天猫精灵语音对话时,相比活泼可爱的童音角色,老年人更喜欢温馨知性的女音角色;(3)在对话逻辑的设计方面,发现结构化的修改选项会增加老年人听觉记忆负担,应设计轻量、简洁的对话逻辑来提高人机对话的效率。
【图文】：

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a) Zenbo b) Elli Q图 1-2 语音陪伴机器人（图片来自网络）Di Nuovo 等人[11]为老年人用户设计了一款基于 Web 的多模态机器人系统界面，与户的交互和反馈可以通过多种方式（包括触摸屏、语音和 LED）来实现。该语音系统持男性和女性两种声音，用以区分服务对象；Nicholas 等人[12]通过研究表明，以亚马 Echo 为基础的物联网设备可用于改善痴呆患者的独立性和幸福感，这是一种经济的动的和非侵入性的方法。SebastianM ller 等人[13]通过主观评价方法从语音识别、语义

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第一章绪论第一章为绪论，主要阐述了课题的研究背景，智能音箱语音交互的国内外研究现状，语音交互技术的发展，研究的目标及意义，并简述了本研究的主要内容。第二章介绍了语音用户界面的基本情况及其设计方法，主要包括用户界面的进化，语音用户界面的特点，国内外语音交互设备及其开发平台，语音用户界面设计方法。第三章详细说明了老年人的用户研究过程，归纳出老年人对智能音箱的需求。第四章是语音技能的设计过程，结合之前的语音用户界面设计方法和用户研究得出的需求，，选择天猫精灵设备，并在其开发平台上设计了为健康助理和我要打车。第五章是从语音助理角色和对话程深度对语音技能进行评估，得出老年人与智能音箱的语音交互行为中的有效性结论。最后是对本课题的总结及展望。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN912.26

【参考文献】