世界顶尖学府新加坡国立大学学子研发“AvTant”学习工具,让科技助力残障患儿

2020-07-23 17:29:30 来源: 网易教育 网易号 举报
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如何让听障儿童表达清晰而正确的发音,是许多残障家庭所面临的迫切问题。中国每年的新生聋儿达到了2.3万,新加坡每1,000名新生儿中就有3.8个患有先天性听力障碍,这些孩子们从小就在无声的世界中长大,让他们学会发音无疑是难上加难。

然而两位来自世界顶尖学府新加坡国立大学本科学子却打算用科技让听障儿童学会说话,改变更多残障人士的命运。现年23岁的张之尧和他的同学胡家俊利用课余时间精心研发了一款名为“听觉口语小助手”(AvTant)的学习工具,快速提高4-12岁听障儿童的发音准确性。

灵感迸发于生活,让科技改变人生

张之尧和胡家俊一直都对科技研发有着浓厚的兴趣,“让科技改变更多人的命运”是他们俩的座右铭,而他们这一次的发明灵感也来自于生活。

在张之尧和胡家俊身边,有一位身患听力障碍的同学,听力受损使得他很难去模仿正常人的发音,同时又受到家境条件的限制,没有机会在口语治疗中心接受系统的发音训练,最终导致与人的沟通交流成了很大的问题。

于是,张之尧想到了是否能够为听障人士设计一款教学小工具。听障人士虽然听力受损,但是他们可以通过模仿人的口型来寻找发音的正确方式,就目前来看,最需要攻破的难点是如何让科技辅助他们纠正错误的发音,提高发音的正确率。

张之尧和胡家俊决定利用人工智能技术来解决这一难题,“我们通过人工智能,使用特征跟踪来分析发音的嘴型和使用简单易懂的波形图来展示发音的准确率,通过视觉效果给听障儿童的发音提供反馈”。

“听觉口语小助手”研发成功后,胡家俊立刻把它拿给了听力受损的同学试用,“经过他的使用和测试,他也表示我们的产品确实是能够帮助到听障儿童学习发音”。

可视化游戏化并用,优化工具教学效果

新加坡和我国的听力语言残疾人数量都很庞大,在中国的听力障碍者就已经达到了2,780万人,不少行业的研发者也都在致力于打造听障人士教学产品。但是放眼当下,现存的不少同类型产品都存在技术和功能上的种种缺陷,例如产品展示的方式太过专业,儿童无法理解;语音测评的反馈结果不完善等,这些因素导致市场上始终缺乏一款设计精良、能够大量普及和推广的产品。

因此,张之尧和胡家俊也意识到推出教学产品是远远不够的,如果想要真正做到脱颖而出,就必须推陈出新,不断提升产品的教学效果。经过市场调研和反复的实验,他们决定在可视化的基础上,增加游戏化的练习功能,最终他们成功推出了现在这款名为“AvTant”的语音测评系统,不仅内涵一个提供训练者教程和练习功能的移动端APP,还包含了一个实体游戏“拼立方”。

“AvTant”的语音测评功能,可以将听障儿童的发音与标准发音的音频做比对,检测听障儿童的发音的准确性,通过波形图的形式准确显示发音的错误位置和与正确发音的差距,并使用嘴形动作分析功能检测听障儿童的整个发音过程中嘴形动作不正确的位置。另一个实体游戏“拼立方”则是通过排列组合的游戏方式训练听障儿童来学习并记住发音,这样的设计一方面遵循了教学的准确性,另一方面也考虑到了趣味性。

戳中社会需求痛点,产品发展前景可观

在残障人士群体中,“十聋九哑”是一种普遍现象,中国聋儿康复研究中心的专家表示:“当患儿失去听觉功能的时候,语言的形成就变得难上加难,无论是获得知识还是正常的沟通交际都会成为问题,对患者的人生发展将产生极大的影响”。

因此解决听障患儿的发音难题是当下听障群体普遍面临的迫切问题,过去大多数残障家庭只能依靠听觉口语治疗师进行个人辅导,来帮助患儿学习发音。但是根据新加坡数据统计局的数据展示,截止2019年,新加坡听觉口语治疗师只有686人;根据《公益时报》2010年的报道,中国听觉口语治疗师不足8,000人。与此同时,请治疗师的费用相当高昂,课程一年的费用达数万元。

资源的稀缺性和珍贵性使得大多数普通家庭只能靠家长进行辅导,一方面效率低下,另一方面给工作忙碌的家庭也带来额外的负担,甚至有一些家长自己本身就是听障人士,无法负起指导孩子的责任,让不少听障儿童的发音学习进程不得不搁置,还有许多听障患者最终只能选择手语进行交流,这使得他们的沟通群体大大受限,与社会中正常人的断层线会更加严重。

也正是因为市场中,迫切需要一款高效的产品帮助听障患儿们解决教学资源匮乏且昂贵的问题,“AvTant”一经推出,就受到了新加坡工程师学会和计算机学会以及多家公司组织的一致肯定,它真正兼得了一款科技产品的商业价值和社会效益。

两位发明者张之尧和胡家俊也因此斩获第十八届“由新加坡工程师学会”举办的“创新挑战赛”冠军,“新加坡第二十三届陈嘉庚青少年发明奖银奖”(当年最高),第十六届由“新加坡计算机学会”举办的“飞溅奖”冠军,第一届由“新加坡创行协会”举办的“包容性挑战赛”冠军以及第四届由“新加坡三星电子”举办的“探知未来”挑战赛冠军。

尽管产品已经受到多方肯定,两位发明者并不满足于现状,他们还计划在未来针对产品的功能做出进一步的改进、优化和创新,在人工智能方面做出全新的突破,张之尧坚信“我们会带着制造‘精品’的初心出发,真正去帮助到有需要的人,我们也相信我们的产品一定能从同类型竞品中脱颖而出,成为听觉口语治疗的王牌”。

王亚楠 本文来源:网易教育 责任编辑:王亚楠_NBJ9832
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