踊ったり歌ったり、軍事学校の教官に英語を教えたりできるロボット

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ボンボン - 陸軍技術アカデミーの教育チームの身長1.27メートル、体重40キロのロボットは、小学生に英語を教えたり、コミュニケーションをとったり、歌ったり、踊ったりするのに役立ちます。

小学生の英語指導を支援する人型知能ロボット「ボンボン」は、2025年まで国家重点科学技術計画の研究課題となっている。

このプロジェクトは軍事技術アカデミーによって提案され、科学技術省によって実施対象として選定されました。現在までに、国家科学技術評議会によって承認されています。本製品は、2023年10月に知的財産局から実用ソリューション独占証明書を取得しました。

「プロジェクトの成功を大変嬉しく思います」とプロジェクトマネージャーのレ・ディン・ソン博士は語った。

同氏によると、この製品は、国内の科学者がロボット設計の技術とテクノロジーを習得し、基本的なソフトウェア技術を開発すると同時に、音声、画像、自然言語の処理における人工知能の問題を構築し解決できることを示しているという。

孫氏は、教育現場で応用できる先進技術を統合したスマートロボットを設計・製造したいと長年考えてきたと語った。

「日本、中国、韓国など多くの国では、教育と学習を支援するロボットを導入し、子供たちがテクノロジーを通じて知識を得るのを助ける効果的な教育アシスタントとなっています。ベトナムにもそのようなロボットが導入されることを期待しています」とソン氏は語った。

2020年からの配備が予定されており、軍事技術アカデミーと調整部隊の講師約20人が情報技術、制御、機械を担当する3つのグループに分かれている。

当初から提起された課題は、インテリジェントな処理モジュールを通じて、言葉、目の表情、身体的なジェスチャーを使って人間に応答し、対話できるロボットを作成することでした。

主な課題は、小学生に適した、親しみやすく人間のような外観を持つロボットを開発するためのハードウェアシステムを設計・製造することです。さらに、ロボットは柔軟に動き、完全に自動または遠隔操作で操作できます。

ソフトウェアの面では、ロボットは、画像、音声、ジェスチャー、動作の認識における人工知能の応用に基づいて、話す、動く、統合された問題を処理する能力の要件を満たす必要があります。

オペレーティングシステムは、特にリアルタイム同期を確保しながら、処理アルゴリズムと制御プログラムの安定した実行をサポートする必要があります。

「ロボットにいかに自然に話させ、動かすかが、チームが目指すゴールだ」と孫氏は語った。

研究チームは約2年間、この方向の研究に集中しました。ロボットアームを生徒にとって安全なものにする方法や、生徒の異なる声のトーンを正確に認識する方法など、細部まで計算しなければならないこともありました。ロボットが適切に反応できるように、対話相手のジェスチャーを認識することも難しい課題です。

その結果、チームは身長約1.27m、体重40kgのロボットを開発しました。上半身は人間に似ており、6本の腕、3本の手、3つの頭を含む21段階の可動域を備えています。下半身は3つの全方向車輪を備えた移動モジュールで、水平面上を自由に移動できます。

「ロボットの動きを制御するソフトウェアモジュールは、主にロボットオペレーティングシステム（ROS）をベースに開発されており、機能ブロックを調整するだけでなく、リソースを非常に柔軟に統合および管理します」と孫氏は語った。

ボンボンは、コンテンツの提示、語彙の指導と練習、新しい文構造の指導、特定のトピックに関する自由なコミュニケーション、歌やダンスなど、教師の要求に応じて指導状況を遂行できます。

たとえば、生徒が「メッシって誰？」と質問すると、ロボットは英語で「彼は有名なアルゼンチンのサッカー選手です」と答えます。

さらに、ボンボンは討論の問題を提起したり、ゲームを企画したり、生徒が正しいことをしたときや間違ったことをしたとき応援したりすることもできます。

研究チームは設計・製造に加え、小学校の先生や外国人に連絡を取り、資料のデジタル化、講義や授業中の活動の原稿作成などを手伝ってもらった。また、子どもに適した音声データを用意するため、米国在住のベトナム人学生を探し、協力を依頼した。

「これは非常に難しく、多大な努力を要します。幸いなことに、グループは先生方から熱心なサポートを受けることができました」とソン氏は語った。

新型コロナウイルス感染症の流行後、研究チームはボンボンロボットをハノイとバクカンのいくつかの小学校に持ち込み、テストとフィードバックを行って製品を改善した。

ハノイのギアタン小学校では、ボンボンロボットが英語教師をサポートし、生徒たちに歌を教えたり、ゲームをしたり、語彙や文の構造を教えたり、生徒たちと会話の練習をしたりしています...

学校の代表者は、ロボットは標準的なネイティブ英語のアクセントで新しい機能や学習教材を追加できると述べた。

「先生も生徒も授業に熱心に取り組んでいます。先生は最新技術を活用でき、生徒は授業をよく理解し、交流も深まります。ロボットは、生徒が授業中に英語でコミュニケーションをとるのにも役立ちます」と彼女は語った。

テスト結果では、ロボットが必要な機能と技術的パラメータを満たしていることが示されており、孫氏によれば、これがチームがロボットの操作能力、知能、幅広い応用のための機能を向上させるための研究を継続する動機となっている。

「一般的に、ロボットは受付、観光、商品プロモーション、行政手続きへの対応、指示の提供といったサービスをサポートできます。これが次の研究方向になるでしょう」と孫氏は語った。

ドゥオン・タム

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