机器人宝宝在人的教导下首次“呀呀学语”
2012-07-15 20:42:25   来源：37度医学网   作者：  评论：0 点击：

    一开始的时候，机器人宝宝只是发出一些语无伦次的噪音，但是几分钟后，它突然发出了完整清晰的单词：“红色”，接着另一个单词：“盒子”。这样只是通过与人类交流，呀呀学语的机器人首次说出实际的单词。

    这一机器人技术的飞跃发展可能有助于新型机器人的研发，它能够以一种更自然、类人的方式说话，同时也能够揭示幼儿理解语言的奥秘。

    幼儿在6个月大到14个月大之间，会从发出一些含糊不清的音节向能够说出真正的单词转变，这是完全掌握语言的必要步骤。某些“锚”一样的单词一旦被建立，它们就提供了通往词汇大门的线索，因此这时幼儿学说话也变得容易。

    受到这种过程的启示，一支由英国赫特福德大学计算机科学家凯若琳?莱恩（Caroline Lyon）带领的团队向他们的iCub仿人机器人迪奇编入程序，程序中几乎包含了英语中所有的大约4000个音节。通过任意将音节组合在一起，迪奇可以像 一个婴儿那样呀呀学语。

    研究人员同时也招募了34个志愿者扮演老师的角色，他们被要求将迪奇当成是一个婴儿。迪奇和每位老师有8分钟的对话，在每段对话的间隙里，迪奇的记忆都被 储存、擦除和重启，因此对于每位老师而言实验都是重新开始的。在每段对话开始时，迪奇词汇里每一个音节的分数都是完全相同的。

为词汇计分

    课程开始后，一切都改变了。迪奇内部的程序设置是先听老师的讲话，然后再学着说，它把老师的讲话变成一个一个的音节，合计讲话中的音节个数。然后更新它的 词汇分数，给每个曾经被老师用过的音节加分。当迪奇下一次讲话的时候，由于这些音节的得分高，因此更可能被迪奇重复。

    莱恩说这让人联想起人类婴儿的学习方式，“当他们听到频繁出现的声音时，他们就会对这些声音变得敏感”，莱恩说，“他们更喜欢熟悉的声音”。

    当迪奇说出可辨认的单词的时候，老师就会给予得分奖励，模仿学习通过这种方式得到提高。迪奇内部的程序会检测这些评论，并给予得到老师认可的音节额外的分 数。当然不可避免的是，一些毫无意义的音节也会得到额外的得分。但是由于这种过程是不断重复的，只有那些可以组成单词的音节才能够持续不断地出现在获得认 可的单词串中。

    尽管迪奇依然会发出毫无意义的音节，但是在8分钟对话快结束的时候，实际单词持续出现的频率要比迪奇只是随机选择音节时的频率高。

    在呀呀学语的时候，学习单词可以借助于一种基于统计的学习过程而不是具体的语法，这一事实证明了该阶段的语言学习并不需要强调语法能力，莱恩说到。

    荷兰蒂尔堡大学的认知科学家保罗?沃格特对这一成果印象深刻，“对于开发能够帮助我们学习语言的机器人而言，这是非常有趣的第一步，”

    目前，迪奇的说话能力离完全成熟的语言表达还很遥远，但是从呀呀学语开始可能是创造表达自然的机器人的最好方法。“如果你希望机器人能够表达得自然，那你可能需要从最初开始教它”，莱恩说到。

唯一重要的因素

    并不是所有单词的组成都是相同的，当英国赫特福德大学凯若琳?莱恩的团队教给机器人一些基本的单词时，它更喜欢某些类型的单词，比如描述形状和色彩的单词 包括“红色”、“绿色”、“心脏”、“方形”、“盒子”，它们比“这”或者“和”出现的更频繁。莱恩说，老师在进行教导的时候，“这”、 “和”出现得很频繁但是由于它们有时却一起被其他单词所遮盖，这使得机器人很难辨认它们。而一些显著的单词比如“红色”或者“绿色”，不管它们在句子的哪 里出现，它们的发音都倾向于一致。莱恩的团队猜测，由于一些单词对于年龄较小的孩子而言有着更高的“信息价值”，或许正是这一区别帮助孩子们最先学习它 们。