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《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

来源:光明网2019-08-26 16:51

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  8月23日,北京师范大学智慧学习研究院与互联网教育智能技术及应用国家工程实验室在2019世界机器人大会上联合发布了《2019全球教育机器人发展白皮书》。

  北京师范大学智慧学习研究院副院长曾海军代表项目团队介绍了白皮书的研究框架和主要观点。基于《2016全球教育机器人发展白皮书》研究成果,该白皮书通过各类资料的采集、汇总、分析及比较,为学术界、教育界、产业界提供全面了解教育机器人学术研究成果、产业现状及趋势、教育应用情况的报告。探讨教育机器人的创新应用途径,以及如何设计开发能满足各类教育服务对象需求的功能,为未来的教育机器人发展指明可能的趋势,为一线教师、教育政策制定者以及想要进军教育机器人产业的企业提供参考信息。

《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

北京师范大学智慧学习研究院副院长曾海军

  白皮书分析了近5年教育机器人的研究热点,归纳了教育机器人的17种角色和12类应用情境,提出了4个维度、5个层级的产品分析框架,获取了7类视角下9类人群对教育机器人的需求,总结了3项关键技术和主流设计思路,整理了7层产业链框架,并预估至2023年教育机器人市场模型将达到841亿美元。

  通过文献资料调研,白皮书排列出全球重要的10大教育机器人研究机构,根据关键词聚类分析的结果,得出教育机器人学术研究的主要地区和研究的5大热点。

  为了解目前市场产品的分布状态,白皮书提出“适用对象”与“应用场域”两个维度,从产品与用户关系的角度提出分析框架,说明市场发展现状。可以看到,教育机器人产品主要集中在家庭和学校场域中使用,部分产品仍处于概念性阶段,如课堂机器人“助教”、机器人“教师”等。

《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

12类教育机器人产品应用情境

  白皮书还提出了“表情动作”“感知输入”“机器人智能”“社会互动”4个维度和按照功能由弱到强5个层级的产品分析框架。

《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

教育机器人产品分析框架

  在市场和产品分析的基础上,白皮书通过问卷调查,获取了7类视角下 9 类人群对教育机器人的需求,汇总需求内容233 项,结合文献调研,以人机交互技术、机器人视觉技术、情境感知技术在内的3个关键技术的成熟度作为需求时程定义准则,总结出了各个群体的典型需求与实现时程。

《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

各类用户群体教育机器人需求与实现时长

  教育机器人与工业机器人相比,在形态、构成和功能上更加复杂,加之发展时间较短,仍然处于早期的探索阶段。白皮书提出了教育机器人的7层产业链:AI芯片制造商、硬件制造商、系统平台开发商、应用服务提供商、内容提供商、系统集成商、渠道商。7 层产业链中的企业并非严格的上下游关系,部分企业同时具备多种角色。

《2019全球教育机器人发展白皮书》在京发布

教育机器人产业链框架图

  最后,白皮书提出了教育机器人发展的6大核心观点:

  1.统计发现,美国、欧洲(英、法、意)是教育机器人学术研究的主要地区,研究聚焦于教育机器人的本体、教学角色及影响、教学实践、设计及应用情境五个方面,机器人对STEAM、语言教育、身心障碍治疗的价值和对学生能力的培养受到学界更多关注。

  2.教育用户的多样性决定了其对教育机器人的需求广泛且不同。从应用场域来看,适用于家庭的需求明显多于适用于学校的需求;从功能效用来看,辅助于语言教育和机器人教育的需求占比较大;从适用对象来看,面向于学生的需求高于面向其他群体的需求。

  3.教育机器人的设计应以需求分析为基础,以智能化为着力点,既要满足用户的主观需求,强化自然人机交互体验,又要对用户需求保持理性判断。

  4.人机交互、机器视觉、情境感知是教育机器人研究中需大力发展的三大关键技术;教育机器人本机智能与云端智能设计的结合将为提升感知与交互能力提供新思路。此外,教育机器人还应发展更多的教育适用性,提高教育服务的胜任力。

  5.教育机器人的终端消费市场在迅速扩展,教育机器人产业将迎来快速发展期。专用型产品研发和推广的思路逐步形成,将成为系统集成商的蓝海市场;细分领域有望成为未来教育机器人市场的主要发展方向。

  6.教育机器人市场将形成服务型生态系统圈。与智能手机发展历程相似,以教育机器人操作系统和开放的SDK或API服务吸引软件开发商的加入,形成从硬件集成到软件开发再到各种教学服务的一整套服务体系。(北京师范大学智慧学习研究院

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