基于儿童认知的多人智能交互技术研究

针对目前计算机在儿童益智领域越来越广泛的应用趋势和存在的交互可用性问题，本项目研究基于儿童认知的多人、智能、多通道自然交互技术及其在儿童益智软件中的应用，力图为儿童提供易学易用故事创作系统。项目主要从如下几方面开展工作：研究儿童认知理论，为设计开发儿童软件提供基础；研究单显示多人交互技术，提供多个儿童共享的交互环境；分析儿童与计算机的交互方式，研究适合儿童的多通道交互技术和自然用户界面，为儿童提供自然的交互模式和用户界面；研究儿童智能交互技术，为其提供自适应的界面和智能辅助；将上述研究成果应用于儿童故事创作系统的设计和开发中，为儿童提供故事创作空间，该系统将提供智能的情节规划，同时允许儿童进行情节修正，还将提供儿童故事角色及动作的创作工具。本项目的研究对促进我国儿童益智软件发展有重要的价值。项目成果将进一步充人机交互技术的研究。本项目的研究将具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

针对目前计算机在儿童学习和生活中的广泛应用的趋势和存在的交互可用性问题，本项目基于儿童的认知特征，研究了适合儿童的交互技术；针对儿童讲故事的应用需求，研究了智能情节规划技术，力图为儿童提供易学易用的交互式故事创作系统。项目的主要研究成果包括如下几方面：（1）研究儿童认知理论和基于实物的智能交互技术，提出了3种实物交互方法并设计实现了3种实物交互工具；（2）研究了单显示多设备交互技术，提出了多笔交互模型，开发了多笔交互工具包；提出一种双人实物交互方法，设计了相应的实物编程工具；（3）研究了多通道交互技术，提出一种面向儿童的多通道交互模型；（4）基于儿童认知特征，给出了儿童自然界面的设计原则；（5）针对故事情节规划问题，提出一种基于智能体的混合情节生成模型和基于遗传算法的角色动作规划方法；（6）为了解决多人合作中的协同冲突问题，提出了一种基于交互意图的协同冲突解决策略；（7）基于上述研究成果，设计开发了儿童交互式智能故事创作系统、儿童实物讲故事系统，并进行了对系统进行了初步的儿童用户评估。本项目的研究对促进我国儿童软件发展有重要的价值。项目成果为人机交互技术的发展提供了较好的技术基础和示范。