CN107451265A - 一种基于物联网与人工智能技术的故事平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及幼教玩具技术领域，具体是一种基于物联网与人工智能技术的故事平台，包括故事资源管理系统、输入输出系统、交互系统、用户管理系统和故事管理系统，故事管理系统包括故事播放模块、分级分类模块和过滤模块，故事播放模块包括分支控制单元，能够根据交互结果控制故事的分支，分级分类模块用来对故事资源、交互资源和故事分支进行分级和分类，过滤模块根据用户信息对故事资源、交互资源和故事分支筛选过滤。本发明所提供的基于物联网与人工智能技术的故事平台，能够解决现有故事平台缺乏互动性、趣味性和针对性的问题，能够根据儿童个性提供不同的故事和互动内容，使儿童参与到故事中去，成为故事主角增加儿童的学习兴趣。
Description
技术领域
本发明涉及儿童幼教玩具技术领域，具体而言，涉及一种基于物联网与人工智能技术的故事平台。
背景技术
为了迎合幼教，提高幼儿早期情商教育，故事机这一新兴的数码早教产品随之诞生，它是迎合时代的必然产物，是新兴的幼教玩具。其主要功能是播放儿歌、故事、国学、诗词、英语启蒙、生活常识，它的出现解放了高压工作中的爸爸妈妈；又因为它能锻炼幼儿的情商能力、提高幼儿的语言与交流的能力、提高英语启蒙理解能力所以自产出以后，深受全国各个家庭的欢迎。
现有的故事机的功能基本大同小异，都是能够播放儿歌、故事、国学、诗词等内容，利用耳聪目染的方法来开发幼儿的大脑潜能，以达到灌输幼儿各种学习的知识和内容。但是这样的故事机缺乏趣味性和互动性，结构单一，内容僵化，单向结局；故事只是给孩子介绍描述性的信息，并不能与孩子进行多方面的互动，不能充分调动和发挥孩子的创造性思维；给孩子讲故事的过程中，孩子并没有成为主角，更多的是在接受“填鸭式”的教育。
这类故事机并没有关注到孩子内心真正的需求，也没有充分分析不同年龄阶段孩子的个性变化；也没有为不同的孩子设置适当的玩法或体验过程，内容针对性也并不鲜明。
发明内容
本发明意在提供一种基于物联网与人工智能技术的故事平台，能够解决现有故事平台缺乏互动性、趣味性和针对性的问题，能够根据儿童个性提供不同的故事和互动内容。
为了解决上述技术问题，本专利提供如下基础技术方案：
一种基于物联网与人工智能技术的故事平台，包括：
故事资源管理系统,所述故事资源管理系统用来存储和管理故事资源以及交互资源；
输入输出系统，所述输入输出系统包括输入模块和输出模块，所述输入模块用来获取用户的输入信息，所述输出模块用来输出故事的内容和交互内容；
交互系统，所述交互系统能够根据交互资源生成交互内容并通过输出模块输出，所述交互系统能够根据交互内容和输入模块用户的输入信息生成交互结果；
用户管理系统，所述用户管理系统包括用户信息模块和数据分析模块，所述用户信息模块用来记录用户信息，所述数据分析模块能够对用户输入信息、交互结果以及已有用户信息进行大数据分析并对用户进行分级，所述数据分析模块能够将分析结果和用户分级信息保存到用户信息中；
故事管理系统，所述故事管理系统包括故事播放模块、分级分类模块和过滤模块，所述故事播放模块能够通过输出模块输出故事内容，所述分级分类模块包括故事分级分类单元、交互分级分类单元，所述故事分级分类单元用来对故事资源进行分级和分类，交互分级分类单元用来对交互资源进行分级和分类，所述过滤模块包括故事过滤单元和交互过滤单元，所述故事过滤单元能够根据用户信息和故事资源的分级和分类信息对故事资源进行筛选和推荐，交互过滤单元能够根据用户信息和交互资源的分级和分类信息对交互资源进行过滤。
本发明技术方案中，故事管理系统用来存储和管理故事的资源文件；输入输出系统用来实现用户与故事平台之间的互动，输入模块用来获取用户的输入信息，输出模块向用户输出故事的内容和互动的内容；交互系统用来生成交互内容和交互结果，用户管理系统建立用户信息档案，并通过大数据分析技术对用户输入、用户信息和交互结果进行分析，将用户的互动结果作为反馈，建立合适的用户模型，对用户进行分级，并将分析结果和分级信息保存在用户信息中；分级分类模块对故事资源和交互资源进行分级和分类，然后由故事过滤单元根据故事资源的分级和分类信息与用户信息对故事进行过滤和推荐，选出更加符合当前孩子的偏好、理解范围和能力范围的故事，由交互过滤单元根据交互资源的分级和分类信息对交互资源进行过滤，使交互资源对于当前孩子的难度适中，提高孩子参与积极性。
与现有技术相比，本发明的技术方案能够通过输入输出系统和交互系统让孩子在听故事中参与互动，调动和发挥孩子的创造性思维；通过对孩子的基础信息、输入信息和交互行为进行大数据分析，对不同孩子的个性和能力进行分析、分级和分类，然后通过过滤模块的匹配和过滤，得到适合于个人的故事内容和互动内容，其针对性强，可以进一步提高孩子的兴趣和积极性。
进一步，所述故事资源中的故事为多分支故事，所述交互系统能够通过交互资源生成用来控制故事分支的交互内容，所述故事播放模块包括故事分支控制单元，所述故事分支控制单元能够根据交互结果选择播放的故事分支。
通过设置故事分支系统，可以让孩子真正成为故事的主角，孩子通过交互系统与问答系统实现了对故事发展方向的控制，提高孩子的参与度，发挥孩子的积极性和创造性。与普通故事的单向结局相比，孩子通过左右故事情节的发展，使故事有几种不同的结局，使孩子在参与决策的过程中明白因果关系、善恶分别等，同时可以培养良好的日常生活习惯、情绪等。
进一步，所述分级分类模块还包括分支分级分类单元，所述分支分级分类单元用来对故事的分支进行分级和分类，所述过滤模块还包括分支过滤单元，所述分支过滤单元能够根据用户信息和故事的分支的分级和分类信息对故事的分支进行过滤。
通过分支分级分类模块和分支过滤单元对故事的分支进行分级、分类和过滤，实现为不同的孩子设置了不同的分支，使分支的故事内容和难度更适合当前的孩子的能力范围和兴趣范围，进而调动孩子参与的积极性，也增加了故事的趣味性，对孩子创造性思维的培养具有重大意义。
进一步，所述输入模块包括语音识别输入单元、图像识别输入单元、按键输入单元、刷卡识别输入单元中至少一种输入单元。
语音识别输入单元可以通过语音形式接收孩子的互动内容，能够引导和鼓励孩子开口说话与人交流；图像识别单元可以通过孩子的姿态、手势、表情等获取孩子的互动内容，有利于提高孩子的动手和表演能力；按键输入单元有利于提高孩子动手能力；刷卡识别输入单元可以让孩子通过卡片认知；多样的输入方式可以相互配合为孩子带来不同的玩法和体验，增加孩子兴趣。
进一步，所述输出模块包括所述输出模块包括音频输出单元、显示屏输出单元、指示灯输出单元中至少一种输出单元。
通过音频输出故事内容是最传统的讲故事方式，可以提高孩子的注意力，音频输出可以用来输出交互内容，模拟人的语音沟通过程，提高孩子的交流和理解能力；显示屏输出单元可以输出图像和视频，可以增强讲故事的效果，通过声音和图像、视频的配合可以使故事更加生的形象，有利于增加孩子的理解，通过指示灯可以直白的指示出当前的状态，指示灯更容易吸引孩子的目光，增加孩子的兴趣。
进一步，所述交互内容包括开放型问答、是非型问答和选择型问题。
开放型问答可以提高孩子的发散思维能力，是非型问答和选择型问题有利于提高孩子逻辑思维能力。
进一步，所述交互系统包括关卡模块，所述交互系统能够根据关卡模块的数据信息生成交互内容，所述关卡模块能够根据交互结果更新关卡进度。
关卡模块可以通过闯关提高孩子参与的积极性。
进一步，所述交互系统还包括奖励模块，所述奖励模块能够根据交互结果、关卡进度以及故事的进度对用户进行奖励。
奖励模块能够鼓励孩子参与到故事中，增强孩子对故事的兴趣，让孩子真正做到寓学于乐，家长寓教于乐。
附图说明
图1为本发明一种基于物联网与人工智能技术的故事平台实施例一中的逻辑框图；
图2为本发明一种基于物联网与人工智能技术的故事平台实施例一中故事分支控制过程流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例一
图1中的附图标记说明：故事管理系统S1、输入输出系统S2、用户管理系统S3。
如图1所示，本实施例基于物联网与人工智能技术的故事平台包括：
故事资源管理系统,故事资源管理系统用来存储和管理故事资源以及交互资源；
输入输出系统，所述输入输出系统包括输入模块和输出模块，所述输入模块用来获取用户的输入信息，所述输出模块用来输出故事的内容和交互内容；
交互系统，所述交互系统能够根据交互资源生成交互内容并通过输出模块输出，所述交互系统能够根据交互内容和输入模块用户的输入信息生成交互结果；
用户管理系统，所述用户管理系统包括用户信息模块和数据分析模块，所述用户信息模块用来记录用户信息，所述数据分析模块能够对用户输入信息、交互结果以及已有用户信息进行大数据分析并对用户进行分级，所述数据分析模块能够将分析结果和用户分级信息保存到用户信息中；
故事管理系统，所述故事管理系统包括故事播放模块、分级分类模块和过滤模块，所述故事播放模块能够通过输出模块输出故事内容，所述分级分类模块包括故事分级分类单元、交互分级分类单元，所述故事分级分类单元用来对故事资源进行分级分类，交互分级分类单元用来对交互资源分级分类，所述过滤模块包括故事过滤单元和交互过滤单元，所述故事过滤单元能够根据用户信息和故事资源的分级和分类信息对故事资源进行筛选和推荐，交互过滤单元能够根据用户信息和交互资源的分级和分类信息对交互资源进行过滤。
具体的，本实施例中的基于物联网与人工智能技术的故事平台通过后台服务器和玩具终端实现，玩具终端内设置输入输出系统，其输入模块包括语音识别输入单元、图像识别输入单元和按键输入单元，其输出模块包括音频输出单元，后台服务器内设置故事资源管理系统、交互系统、用户管理系统和故事管理系统，玩具终端通过网络服务与后台服务器通信连接，本实施中故事资源管理系统存储的故事资源的故事为多分支、多结局型的故事，交互资源内包含有对用来选择故事分支的交互内容，交互内容为开放型问答题、是非型问答题和选择题，交互系统能够通过交互资源生成用来控制故事分支的交互内容，故事播放模块包括故事分支控制单元，故事分支控制单元能够根据交互结果选择播放的故事分支；分级分类模块还包括分支分级分类单元，分支分级分类单元用来对故事的分支进行分级分类，过滤模块还包括分支过滤单元，分支过滤单元能够根据用户信息和故事的分支的分级和分类信息对故事的分支进行过滤；用户分级、故事资源分级、故事分支分级以及交互资源分级采用统一的分级标准，本实施例中分级范围为1到30级；用户信息包括年龄、性别、偏好和分级四项信息；数据分析模块通过大数据分析后可以按照分析结果对用户信息进行调整，过滤模块根据用户等级、用户偏好和相应的故事资源分级分类信息、故事分支的分级分类信息、交互资源的分级分类信息对故事资源、交互资源和故事分支进行筛选。
本实施例具体使用时，后台服务器中故事资源管理系统存储有大量的故事资源和交互资源，分级分类模块对每一个故事进行分级和分类，对每一个故事的分支以及分支所对应的交互问题进行分级和分类，如果是新用户，用户管理系统则会建立一个预设的、通用的基础模型并按照默认值设定用户信息，过滤模块能够根据用户信息中的年龄信息、性别信息和偏好信息与故事的分类信息进行类别匹配，再通过用户的分级信息和故事的分级信息对故事进行分级过滤，本实施例中过滤模块只保留分级信息小于等于用户分级信息，且相差不超过3级的故事资源，进而得到适合于当前孩子的故事列表；当孩子使用玩具终端时，首先让玩具终端通与后台服务器之间形成有效的连接，网络系统可以及时的将孩子的输入发送为后台服务器，也可以接收后台服务器的数据通过输出模块输出，孩子使用输入模块通过语音、按键来点播故事或选择播放系统为其推荐的故事，如图2所示，播放模块通过网络系统将故事音频文件使用音频输出单元输出，实现向孩子讲故事，当故事进行到分支时，过滤模块首先会根据分支的分级和分类信息来对故事的分支进行过滤，去除不适合当前孩子的故事分支情节，然后再对与分支控制相关的交互资源进行过滤，去除对于孩子来讲过于困难的题目，然后交互系统根据故事选择分支时所对应的交互资源使音频输出单元输出交互内容，孩子可以通过语音或按键输入来回答交互题目，孩子也可以使用图像识别单元进行拍照，通过手势、表情、肢体动作等来回答问题，交互系统根据孩子的回答生成交互结果，分支控制单元根据交互结果选择当前故事的发展分支，完成一次孩子对故事分支的控制，如此多次控制后使故事产生不同的结局。数据分析模块通过对当前孩子的用户信息、输入信息、以及交互结果来分析孩子的年龄信息、性别信息、偏好信息和能力分级，数据分析模块主要收集的输入信息主要包括孩子的所点播和参与的故事记录，交互结果主要是孩子参与故事所选择的故事分支和故事结局，由于每个故事和故事分支都有其分级和分类信息，数据分析模块依靠已经收集的海量用户信息作为大数据源，通过人工智能算法建立故事、故事分支的分级和分类与用户年龄、性别、偏好、分级之间的关系模型，将当前孩子的已知用户信息、输入信息和交互结果通过该关系模型进行分析匹配，即可得出用户的年龄、性别、偏好、和分级。如分析用户年龄时，首先为通过大数据分析为每个故事、故事分支建立年龄标签，计算用户所点播、参与的故事、故事分支的年龄标签的平均值，以该平均值作为用户年龄的分析结果。然后将分析的结果保存到用户信息中。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，输入模块还包括刷卡输入单元，输出模块还包括显示屏输出单元和指示灯输出单元，交互系统包括关卡模块，交互系统能够根据关卡模块的数据信息生成交互内容，关卡模块能够根据交互结果更新关卡进度；交互系统还包括奖励模块，奖励模块能够根据交互结果、关卡进度以及故事的进度对用户进行奖励。
本实施例中通过显示屏输出单元用来显示绘本故事，配合音频输出可以图文并茂地向孩子讲述故事内容，本实施例中孩子可以通过按键或语音进入闯关模式，通过语音识别、图像识别、按键输入或刷卡的方式回答关卡的问题，指示灯输出单元可以通过指示灯的状态显示孩子的回答正确与否，当孩子闯过每个关卡时，奖励模块会发放小红花来对孩子进行奖励，当孩子看完一个故事时，奖励模块会播放一首儿歌来对孩子进行鼓励。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (8)
1.一种基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：包括：
故事资源管理系统,所述故事资源管理系统用来存储和管理故事资源以及交互资源；
输入输出系统，所述输入输出系统包括输入模块和输出模块，所述输入模块用来获取用户的输入信息，所述输出模块用来输出故事的内容和交互内容；
交互系统，所述交互系统能够根据交互资源生成交互内容并通过输出模块输出，所述交互系统能够根据交互内容和输入模块用户的输入信息生成交互结果；
用户管理系统，所述用户管理系统包括用户信息模块和数据分析模块，所述用户信息模块用来记录用户信息，所述数据分析模块能够对用户输入信息、交互结果以及已有用户信息进行大数据分析并对用户进行分级，所述数据分析模块能够将分析结果和用户分级信息保存到用户信息中；
故事管理系统，所述故事管理系统包括故事播放模块、分级分类模块和过滤模块，所述故事播放模块能够通过输出模块输出故事内容，所述分级分类模块包括故事分级分类单元、交互分级分类单元，所述故事分级分类单元用来对故事资源进行分级和分类，交互分级分类单元用来对交互资源进行分级和分类，所述过滤模块包括故事过滤单元和交互过滤单元，所述故事过滤单元能够根据用户信息和故事资源的分级和分类信息对故事资源进行筛选和推荐，交互过滤单元能够根据用户信息和交互资源的分级和分类信息对交互资源进行过滤。
2.如权利要求1所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述故事资源中的故事为多分支故事，所述交互系统能够通过交互资源生成用来控制故事分支的交互内容，所述故事播放模块包括故事分支控制单元，所述故事分支控制单元能够根据交互结果选择播放的故事分支。
3.如权利要求2所述的基于物联网和人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述分级分类模块还包括分支分级分类单元，所述分支分级分类单元用来对故事的分支进行分级和分类，所述过滤模块还包括分支过滤单元，所述分支过滤单元能够根据用户信息和故事的分支的分级和分类信息对故事的分支进行过滤。
4.如权利要求3所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述输入模块包括语音识别输入单元、图像识别输入单元、按键输入单元、刷卡识别输入单元中至少一种输入单元。
5.如权利要求4所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述输出模块包括音频输出单元、显示屏输出单元、指示灯输出单元中至少一种输出单元。
6.如权利要求1至5任一项所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述交互内容包括开放型问答、是非型问答和选择型问题。
7.如权利要求6所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述交互系统包括关卡模块，所述交互系统能够根据关卡模块的数据信息生成交互内容，所述关卡模块能够根据交互结果更新关卡进度。
8.如权利要求7所述的基于物联网与人工智能技术的故事平台，其特征在于：所述交互系统还包括奖励模块，所述奖励模块能够根据交互结果、关卡进度以及故事的进度对用户进行奖励。
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