KR20200114390A - 어학학습 콘텐츠의 ai기반 상호작용을 위한 머신러닝튜터 기반 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 - Google Patents

어학학습 콘텐츠의 ai기반 상호작용을 위한 머신러닝튜터 기반 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 의하면, 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법으로서, 학습 준비 과정의 대화 단계와, 학습자의 학습 이력이 소정의 기준 조건을 충족한 경우에만 제공하는 자유 주제 기반의 대화 단계와, 학습 이행 과정의 대화 단계를 포함하되, 각각의 대화 단계는 제1 대화문을 제공하는 단계와, 상기 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하여, 상기 학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하는 단계와, 상기 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 제2 대화문을 제공하는 단계를 포함하는 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

어학학습 콘텐츠의 AI기반 상호작용을 위한 머신러닝튜터 기반 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 {Development of a Language Learning System for MLT(Machine Learning Tutor) based on Interactive AI, Method for Automatically Providing Dialogue When Studying Foreign Languages}
본 발명의 실시예들은 외국어 학습용 대화문을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법에 관한 것이다.
인공지능 기반의 음성 인식 기술과 자연어 처리 기술이 발전함에 따라 이를 다양한 분야에서 활용하기 위한 시도가 이어지고 있다. 외국어 교육 분야에서도 인공지능 기반의 음성 인식 기술과 자연어 처리 기술을 이용하여 외국어 회화를 연습할 수 있도록 하는 방법들이 개발되고 있다.
인공지능 기반의 챗봇(chatbot)을 활용하여 외국어 회화 연습을 하게 되면 학습자로 하여금 마치 원어민과 직접 대화하는 것처럼 느낄 수 있게 하는 장점이 있다. 그러나 챗봇과의 대화 내용을 특정 학습 주제로 한정하지 않은 채 챗봇과 학습자가 대화를 자유롭게 진행하게 되면, 학습 주제와는 무관한 내용으로 대화가 이어지는 문제점이 발생할 수 있다. 특히, 이러한 문제점은 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 학습자들에게 더욱 두드러지게 발생할 수 있다.
그렇다고 해서 챗봇과의 대화 내용을 일정한 패턴으로 한정하여 학습 주제에 관한 내용을 단순하게 반복적으로 제공하게 되면 학습자들의 집중도와 흥미도가 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제점 역시 어린 연령대의 학습자들에게 더욱 두드러지게 발생할 수 있다.
따라서, 어린 학습자들이 외국어 습득에 흥미를 느끼게 하여 반복되는 과정 중에도 지속적으로 외국어 학습을 즐기면서 할 수 있도록 하는 외국어 학습 방법을 개발할 필요가 있었다.
본 발명의 실시예들은 회화연습 학습목표 달성을 위한 학습순서 및 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 연령대의 학습자들이 회화연습 학습목표를 달성하기 위한 학습순서와 학습자의 응답에 따라 반응하는 대화문 자동제공을 통해 실제 대화와 유사한 대화 환경을 제공하여 외국어 습득에 흥미를 느끼게 하며 반복되는 과정 중에도 지속적으로 외국어 학습을 즐기면서 할 수 있도록 하는 외국어 학습 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법으로서, 학습 준비 과정의 대화 단계와, 학습자의 학습 이력이 소정의 기준 조건을 충족한 경우에만 제공하는 자유 주제 기반의 대화 단계와, 학습 이행 과정의 대화 단계를 포함하되, 각각의 대화 단계는 제1 대화문을 제공하는 단계와, 상기 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하여, 상기 학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하는 단계와, 상기 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 제2 대화문을 제공하는 단계를 포함하는 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 대화문에 대한 상기 학습자의 응답을 분석하는 것은 상기 학습자가 발화한 응답을 음성 인식 기법에 의해 분석하여 텍스트로 변환한 후 상기 텍스트를 분석하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 긍정 응답 그룹 및 부정 응답 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 정답 응답 그룹 및 오답 응답 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고, 상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답을 원어민이 발화하였음에도 불구하고 다른 응답으로 오인식되는 응답일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고, 상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 문장에 속하는 적어도 일부 단어만을 상기 학습자가 발화한 경우에 인식되는 응답일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고, 상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 빠르고 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답 중 일부 단어가 유실된 경우에 인식되는 응답일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고, 상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답으로 인식되는 응답이지만 상기 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 느린 경우에 인식되는 응답일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 유사오답 응답 그룹을 더 포함하고, 상기 유사오답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 학습자가 발화한 응답의 단어 조합 순서가 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답과 불일치하는 응답일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 그룹은 부지 응답 그룹, 무응답 그룹, 제1 대화문 반복 발화 응답 그룹 및 제1 대화문 재요청 응답 그룹을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 연령대의 학습자들이 외국어 습득에 흥미를 느끼게 하여 반복되는 과정 중에도 지속적으로 외국어 학습을 즐기면서 할 수 있도록 하는 외국어 학습 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 준비 과정의 대화 단계의 예시를 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 자유 주제 기반의 대화 단계의 예시를 나타내는 순서도이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "단어톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다.
도 5a 내지 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "문장톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "렛츠톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시예들은 다양한 유형의 컴퓨팅 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 등)에 의해 실행될 수 있도록 컴퓨터 프로그램에 의해 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래쉬 메모리 등과 같은 프로그램 명령어들을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법은 인사 -> 프리톡 -> 학습시작과 같은 일련의 순서에 따라 외국어 학습용 대화문을 제공할 수 있다. 여기서, "인사"는 학습 준비 과정의 대화 단계의 일 예시이고, "프리톡"은 자유 주제 기반의 대화 단계의 일 예시이며, "학습시작"은 학습 이행 과정의 대화 단계의 시작을 나타내는 일 예시이다.
"학습시작"에 따라 개시되는 학습 이행 과정의 대화 단계는 예를 들어 도 1에 도시된 학습권장 플로우에 따라 제공될 수 있다. 예컨대, (i) 음가학습안내, 음가학습, 단어톡으로 이루어진 일련의 학습 플로우가 복수회(도 1에 도시된 예시에서는 4회) 제시되고, (ii) 문장학습안내, 문장학습강의, 문장암기, 문장톡으로 이루어진 일련의 학습 플로우가 제시되며, (iii) 스토리학습안내, 스토리학습, 렛츠톡으로 이루어진 일련의 학습 플로우가 제시되고, (iv) 마지막으로 스텝 테스트 안내, 스텝 테스트, 다음 스텝으로 이동 안내로 이루어진 일련의 학습 플로우가 제시될 수 있다.
전술된 일련의 과정들 중, 본 발명의 실시예들에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법은 "인사", "프리톡", "단어톡", "문장톡", "렛츠톡"으로 표현된 회화연습 학습 순서와 학습 단위에서 수행될 수 있다. 다시 말해, 일련의 학습권장 플로우에 따라 제시되는 학습 과정 속에서 "인사", "프리톡", "단어톡", "문장톡", "렛츠톡"에 해당하는 학습 단위에서는 학습자가 컴퓨팅 장치와 대화하는 방식으로 학습을 진행할 수 있기 때문에 학습자의 학습 의욕을 고취시킬 수 있으며 학습자의 집중력과 함께 학습 능률도 높일 수 있다. 특히, 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 학습자들을 대상으로 외국어 교육을 제공할 경우 단순히 강의 형식의 일방향 콘텐츠만 제공한다면 학습자의 집중력을 오랫동안 유지하기 어려운 문제가 있는데, 본 발명의 실시예들은 학습 과정의 곳곳에서 학습자가 컴퓨팅 장치와 양방향으로 대화를 할 수 있도록 의도함으로써 학습자의 집중력을 높일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 "인사", "프리톡", "단어톡", "문장톡", "렛츠톡"으로 표현된 학습 단위에서 제공되는 외국어 학습용 대화문의 구체적인 예시를 각각의 학습 단위별로 설명하겠다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 준비 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "인사"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 학습 준비 과정의 대화 단계는 학습자의 학습 이력에 따라 상이한 대화문이 제공될 수 있다. 학습자의 학습 이력은 학습자가 최초로 학습을 시작하는지 여부의 정보, 학습자가 가장 최근에 학습용 프로그램에 접속한 이력의 정보 등을 포함할 수 있다.
학습자가 최초로 학습을 시작하는 경우에는 "소개하기 톡"에 해당하는 대화문인 "Let me tell you something. I like to run. I'm super fast. ..."와 같은 대화문이 제공될 수 있다. 만약 학습자가 최초로 학습을 시작하는 경우는 아니지만 3일 이상 접속하지 않았던 경우라면 "3일 이상 접속하지 않은 경우"에 해당하는 대화문인 "Long time no see. How are you? / what's up?"과 같은 대화문이 제공될 수 있다. 학습자가 최초로 학습을 시작하는 경우가 아니고 3일 이상 접속하지 않았던 경우도 아니지만, 학습 당일을 기준으로는 처음 접속한 경우라면 "오늘 처음 접속한 경우"에 해당하는 대화문인 "Hello, How are you? / Hi, what's up?"과 같은 대화문이 제공될 수 있다. 학습 당일을 기준으로 2번째 접속한 경우라면 "오늘 2번째 접속한 경우"에 해당하는 대화문인 "Hi, again. / Good to see you again."과 같은 대화문이 제공될 수 있다. 학습 당일 기준으로 3번 이상 접속한 경우라면 "오늘 3번 이상 접속한 경우"에 해당하는 대화문인 "Wow~! You came back again."과 같은 대화문이 제공될 수 있다. 단, 전술된 학습 이력에 따른 분류 기준과 각각의 대화문은 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아님에 유의하여야 한다. 예를 들어, 3일을 기준으로 접속 여부를 판단하였던 기준은 2일 또는 4일 등이 될 수도 있으며, 그에 따라 제공되는 대화문의 표현도 상이해질 수 있음은 당연한 것이다.
한편, 학습자에게 대화문이 제공된 이후에는 학습자가 대화문에 대한 응답을 발화할 수 있으며 본 발명의 일 실시예에 따르면 학습자의 응답을 분석하여 후속 대화문을 학습자에게 제공하는 방식으로 대화를 이어나갈 수 있다. 예컨대, 컴퓨팅 장치는 제1 대화문을 제공하는 단계와, 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하여 학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하는 단계와, 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 제2 대화문을 제공하는 단계를 수행할 수 있다. 구체적으로 도 2a에 도시된 예시 중 "3일 이상 접속하지 않은 경우"를 기준으로 살펴보면, "Long time no see. How are you? / what's up?"과 같은 제1 대화문이 제공되면, 학습자의 응답을 총 4가지의 그룹으로 분류할 수 있게 된다. 학습자의 응답이 "I'm fine. / Okay / fine / Yes / Good / I'm Good."과 같은 응답 그룹에 속하게 되면 컴퓨팅 장치는 "I'm glad to hear that."과 같은 제2 대화문을 제공할 수 있다. 만약, 학습자의 응답이 "I'm fine. And you? / How are you?"와 같은 응답 그룹에 속하게 되면 컴퓨팅 장치는 "I'm fine. / I'm good. / I'm feeling good. Thank you."와 같은 제2 대화문을 제공할 수 있다. 만약, 학습자의 응답이 "No / Nope / Not okay / Bad / I'm bad. / I'm not okay. / I'm tired."와 같은 응답 그룹에 속하게 되면 컴퓨팅 장치는 "I'm sorry to hear that."과 같은 제2 대화문을 제공할 수 있다. 만약, 학습자의 응답이 "그외 답변" 그룹에 속하게 되면 컴퓨팅 장치는 "Okay"와 같은 제2 대화문을 제공할 수 있다. 단, 전술된 분류 그룹의 유형과 각 그룹에 따라 제공되는 제2 대화문은 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
"인사"에 해당하는 학습 단위에서 수행되는 대화 뿐만 아니라, 이하 설명되는 "프리톡", "단어톡", "문장톡", "렛츠톡"으로 표현된 학습 단위에서 수행되는 각각의 대화도 제1 대화문을 제공하는 단계와, 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하여 학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하는 단계와, 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 제2 대화문을 제공하는 단계를 포함하는 일련의 대화 패턴이 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 여기서, 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하는 것은 학습자가 발화한 응답을 음성 인식 기법에 의해 분석하여 텍스트로 변환한 후 텍스트를 분석하는 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 공지된 인공지능 기반의 음성 인식 기술과 자연어 처리 기술을 활용하여 학습자의 응답을 텍스트로 변환할 수 있다.
학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하고, 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 후속 대화문을 제공하는 방식을 취하게 되면, 학습자가 실제로 사람과 대화하는 것처럼 느끼면서도 대화의 흐름이 학습 내용과 무관한 방향으로 무한정 흘러가는 것을 억제할 수 있는 장점이 있다. 특히, 대화의 흐름이 학습 내용과 무관한 방향으로 흘러가는 상황은 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 연령대의 학습자들에게서 더욱 쉽게 발생할 수 있는데, 본 발명의 실시예들은 학습자의 응답을 그룹별로 분류하는 방식으로 후속 대화문을 제공하기 때문에 이러한 문제점을 해결할 수 있다.
이어서, 자유 주제 기반의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "프리톡"에 해당하는 학습 단위의 예시적인 실시 형태를 설명하겠다. 자유 주제 기반의 대화 단계는 학습자가 구체적인 학습 과정으로 진행하기 전에 학습자의 긴장을 풀어주면서 학습에 흥미를 갖고 준비할 수 있도록 하는 도와주는 준비 단계의 대화이기 때문에 하루에 2회 이상 제공할 경우 오히려 반복에 의한 지루함을 수반할 수 있다. 따라서, 자유 주제 기반의 대화 단계, 예컨대 "프리톡"에 해당하는 학습 단위는 학습자의 학습 이력이 소정의 기준 조건을 충족한 경우에만 제공될 수도 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이, "3일 이상 접속하지 않은 경우"와 "오늘 처음으로 접속한 경우"는 프리톡을 제공할 수 있는 기준 조건을 충족한 경우라고 볼 수 있지만, "오늘 2번째 접속한 경우"와 "오늘 3번 이상 접속한 경우"는 프리톡을 제공할 수 있는 기준 조건을 충족하지 못한 경우라고 볼 수 있다. 이러한 조건에 따라 자유 주제 기반의 대화 단계, 예컨대 "프리톡"은 하루에 1회만 수행되도록 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 자유 주제 기반의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "프리톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다.
도 3의 예시에서 제1 대화문은 "I had Pizza. I like pizza. Do you like pizza?"이고, 이에 대한 학습자의 응답은 긍정 응답 그룹 또는 부정 응답 그룹으로 분류될 수 있다. 학습자가 긍정 응답 그룹의 응답을 한 것으로 판별된 경우에는 제2 대화문으로 "Okay, What's your favorite pizza?"와 같은 대화문을 제공할 수 있다. 또는, 학습자가 부정 응답 그룹의 응답을 한 것으로 판별된 경우에는 제2 대화문으로 "Okay, I like peperoni! Try some. Let's move on."과 같은 대화문을 제공할 수 있다.
한편, 학습자가 긍정 응답 그룹의 응답을 한 경우에 "Okay, What's your favorite pizza?"와 같은 대화문을 제2 대화문으로 제공한 상황은 컴퓨팅 장치가 새로운 질문을 추가적으로 제공한 상황이기 때문에, 학습자는 제1 대화문에 대한 응답에 이어서 제2 대화문에 대해서도 응답을 발화할 수 있다. 즉, 여기서는 제2 대화문이 새로운 제1 대화문으로서 기능하여 학습자의 2차 응답을 유도하게 되며, 학습자의 2차 응답이 어떤 그룹에 속하는지에 따라 후속 대화문을 추가적으로 제공할 수도 있는 것이다. 이처럼, 제1 대화문 -> 학습자의 응답 -> 제2 대화문으로 이어지는 대화 패턴은 꼬리에 꼬리를 무는 식으로 반복적으로 제공될 수도 있다. 다만, 하나의 주제에 대해서 지나치게 많은 대화가 반복될 경우 학습 주제와 벗어난 대화로 이어질 가능성이 있으며, 학습자가 대화를 지루해 할 가능성도 있기 때문에, 하나의 주제에 대한 대화 패턴의 반복 횟수는 소정의 기준 횟수를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3에 도시된 "프리톡"에서 이러한 반복 횟수의 기준 횟수는 2회가 될 수 있다. 다시 말해, 최대 2회의 반복 이후에는 학습현황 데이터 확인 단계로 넘어갈 수 있다.
자유 주제 기반의 대화 단계, 예컨대 "프리톡"이 종료된 이후에는 도 2b에 도시된 바와 같이 학습현황 데이터 확인 단계가 수행될 수 있다. 한편, 도 2b에 도시된 바와 같이 소정의 경우(예컨대, 오늘 2회 이상 접속한 경우)에는 "프리톡"이 실행되지 않고 곧바로 학습현황 데이터 확인 단계가 수행될 수도 있다. 학습현황 데이터 확인 단계에서 컴퓨팅 장치는 학습자의 학습 이력을 확인하여 학습자가 도 1에 도시된 바와 같은 학습권장 플로우 중 어느 단계에서 학습을 멈춘 상황인지 판단할 수 있으며, 학습자가 기존의 학습을 이어서 진행할 수 있도록 학습자별로 적합한 학습 위치로 자동으로 이동하게 할 수 있다.
학습현황 데이터 확인 단계 이후에는 도 2b에 도시된 바와 같이 컴퓨팅 장치는 학습자의 학습 이력에 기초하여 새롭게 제1 대화문을 제공할 수 있다. 예를 들어, "학습자가 학습을 순차적으로 마치지 않은 경우", "학습자가 학습을 순차적으로 충분히 마친 경우" 및 "동일 날짜에 학습자가 반복하여 학습을 하려는 경우"를 구별할 수 있으며, 각각의 상황에 따라 그에 대응하는 제1 대화문을 제공할 수 있다.
학습현황 데이터 확인 단계 이후에는 학습자의 학습 이력에 따라 도 1에 도시된 학습권장 플로우 중 적합한 위치에서 학습이 진행될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 학습권장 플로우 과정에서 수행되는 학습 이행 과정의 대화 단계가 수행될 수 있으며, 예를 들어 "단어톡", "문장톡" 및 "렛츠톡"이라는 형식의 대화 단계가 수행될 수 있다.
단어톡은 음가학습 이후 학습한 음가가 등장하는 단어를 학습하는 단계이고, 문장톡은 단어학습 이후 학습한 단어가 등장하는 문장을 학습하는 단계이며, 렛츠톡은 문장학습 이후 학습 내용을 복습할 수 있는 단계이다. 이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 "단어톡", "문장톡" 및 "렛츠톡"에 해당하는 학습 단위에서의 대화 단계를 설명하기로 한다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "단어톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 단어톡은 "단어톡 시작" 단계, "듣고 따라하기" 단계, "그림보고 대답하기" 단계 및 "단어톡 종료" 단계를 포함할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 단어톡이 시작되면 컴퓨팅 장치는 "Now, we will practice words with the 'e' sound. Are you ready?"와 같은 제1 대화문을 제공할 수 있다. 이에 대한 학습자의 응답은 "Yes / Okay. / Yeah. / Ready. / Yes, ready. / Yes, I ready. / Yes, I'm ready."와 같은 긍정 응답 그룹과 "No. / Nope."과 같은 부정 응답 그룹을 포함할 수 있다. 학습자의 응답이 긍정 응답 그룹과 부정 응답 그룹 중 어디에 속하는지에 따라 컴퓨팅 장치가 제시할 제2 대화문은 각각 도 4b에 도시된 것처럼 달라질 수 있다. 또한, 학습자의 응답이 부정 응답 그룹에 속하게 되면 컴퓨팅 장치는 제2 대화문으로서 "Sorry to hear that. When you're ready, please come back again. Bye! See you next time."와 같은 대화문을 제공한 후 학습 프로그램을 종료할 수도 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이, 학습자의 응답은 "5초 이상 무응답", "I don't know.", "What?"과 같은 명칭의 응답 그룹으로 분류될 수도 있다. 예를 들어, "5초 이상 무응답"은 "무응답 그룹"으로 분류될 수 있고, "I don't know."는 "부지 응답 그룹"으로 분류될 수 있으며, "What?"은 "제1 대화문 재요청 응답 그룹"으로 분류될 수 있다. 이들 응답 그룹은 유아 또는 초등학생 등과 같은 어린 학습자들이 외국어 학습 과정에서 흔히 보이는 반응에 기초한 것으로서, 이들 그룹을 별도로 분류함으로써 어린 연령대의 학습자들이 외국어 학습 과정에서 흔히 보이게 되는 반응을 효율적으로 처리할 수 있고, 그에 따라 학습 주제에서 벗어나지 않고 다른 내용의 대화가 이어지는 것을 미연에 방지할 수 있다.
"무응답 그룹"은 학습자가 소정의 기준 시간 동안 응답을 하지 않는 경우에 해당하는 것으로서, 도 4b에 도시된 예시에서는 5초를 기준값으로 설정하여 5초 이상 무응답하는 경우에 학습자의 응답이 "무응답 그룹"에 속하는 것으로 분류할 수 있다. 물론, 5초라는 기준값은 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하는 수치가 아님은 물론이다.
"부지 응답 그룹"은 어린 연령대의 학습자가 흔히 발화하는 "I don't know."와 같은 문장을 분류하는 그룹이다. 학습자가 "I don't know."와 같은 문장을 발화하는 경우라고 하더라도, 이러한 응답에 대해 지나치게 지엽적인 내용의 대화를 이어가게 되면 학습 주제와 무관한 방향으로 대화가 흘러갈 수 있기 때문에, 학습자가 학습 주제에 관한 대화를 지속할 수 있도록 제1 대화문과 유사한 의미의 문장, 예컨대 "Let's practice words with the 'e' sound."와 같은 문장을 제2 대화문으로 제공할 수 있는 것이다.
"제1 대화문 재요청 응답 그룹"은 어린 연령대의 학습자가 흔히 발화하는 "What?"과 같은 문장을 분류하는 그룹이다. 이 역시도 "부지 응답 그룹"과 유사하게 학습자가 학습 주제에 관한 대화를 지속할 수 있도록 제1 대화문과 유사한 의미의 문장, 예컨대 "Okay. We will practice words with the 'e' sound. Let's start!/ Let's begin!"과 같은 문장을 제2 대화문으로 제공할 수 있으며, 그에 따라 학습자가 학습 주제에 관한 대화를 지속할 수 있도록 유도할 수 있다.
학습자의 응답은 대부분 전술된 그룹에 속하는 것이 일반적이긴 하나, 경우에 따라서는 또다른 응답이 학습자에 의해 발화되는 경우도 있기 때문에 그러한 경우를 처리하기 위해 도 4b에 도시된 바와 같이 "그 외의 케이스"라는 그룹을 추가할 수도 있다.
한편, 도 4b에 도시된 예시에서 제공된 제1 대화문은 "yes" 또는 "no"와 같이 긍정 또는 부정 응답을 유도하는 질문이지만, 도 4c 및 4d에 도시된 바와 같이 긍정 또는 부정 응답을 유도하는 질문이 아니라 "정답" 또는 "오답"으로 구별될 수 있는 응답을 유도하는 질문이 컴퓨팅 장치에 의해 제1 대화문으로서 제공될 수도 있다. 이러한 경우에는 응답 그룹이 정답 응답 그룹 및 오답 응답 그룹을 포함하는 그룹으로 분류될 수도 있다.
제1 대화문이 정답 또는 오답으로 구별될 수 있는 질문인 경우, 학습자가 정답에 해당하는 응답을 발화하였음에도 불구하고 오답으로 처리되는 오류가 간혹 발생될 때가 있다. 이는 학습자측에서 발생하는 문제가 아니라 인공지능에 기반한 음성 인식 처리 기법의 오류에 따라 컴퓨팅 장치측에서 발생하는 문제이기 때문에, 이를 교정하는 과정이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 응답 그룹을 단순히 정답 응답 그룹과 오답 응답 그룹으로 분류하는 것에 그치지 않고, 응답 그룹이 유사정답 응답 그룹이라는 것을 더 포함하도록 구성할 수 있다.
유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 정답 응답 그룹에 속하는 응답을 원어민이 발화하였음에도 불구하고 다른 응답으로 오인식되는 응답일 수 있다. 본 발명자는 예를 들어, "hen"이라는 발음을 원어민이 발화하였음에도 불구하고, 컴퓨팅 장치는 이를 "hann"으로 인식하거나 "hand"로 인식하는 경우가 있음을 확인하게 되었다. 따라서, 만약 학습자가 "hen"을 의도하고 발음하였음에도 불구하고 컴퓨팅 장치의 음성 인식 기법에 따라 "hann"이나 "hand"(혹은 또다른 유사 발음)으로 인식된다면, 이를 유사정답 응답 그룹의 응답으로 분류함으로써 학습자가 정답 응답 그룹의 응답을 한 것과 동일하게 후속 처리를 할 수 있다. 예컨대, 도 4c에 도시된 바와 같이 학습자가 "hen"을 발화하였음에도 불구하고 컴퓨팅 장치가 학습자의 응답을 "hann"으로 인식한 경우에는 "hann"도 정답으로 처리하여 "Great"라는 제2 대화문을 제공할 수 있는 것이다.
유사정답 응답 그룹은 발음의 오인식에 기인한 것뿐만 아니라, 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 완전한 문장 형태로 구성된 경우 상기 문장에 속하는 적어도 일부 단어만을 학습자가 발화한 경우에 학습자의 학습의욕 저하를 고려하여 유사정답 응답으로 인식되는 응답을 처리할 수도 있다. 예를 들어, 도 4d에 도시된 바와 같이, 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 "It's a hen."인 경우 학습자가 단순히 "hen"이라고 응답하게 되면 이를 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답으로 처리할 수 있는 것이다. 한편, 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답을 학습자가 발화한 경우 도 4c에서는 정당 응답 그룹에 속하는 응답과 동일하게 처리하였으나(즉, 양자 모두 "Great"라는 제2 대화문을 제공함), 도 4d에 도시된 바와 같이 각각을 구별하여 상이하게 처리할 수도 있다(즉, 정답 응답 그룹의 경우 "That's great! /Awesome! / Excellent! /Wonderful That's right."을 제2 대화문으로 제공하고, 유사정답 응답 그룹의 경우 "Good/Good job It's a hen. Repeat after me. It's a hen."을 제2 대화문으로 제공할 수 있음).
도 4d에 도시된 예시를 살펴보면, 학습자가 제1 대화문을 그대로 따라하는 경우를 별도로 처리하고 있음을 확인할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 이러한 경우의 학습자측 응답은 "제1 대화문 반복 발화 응답 그룹"으로 처리되는데, 이 역시도 어린 연령대의 학습자에게서 흔히 발생하는 응답 유형이다. 따라서, 컴퓨팅 장치가 제공한 질문을 학습자가 그대로 따라하는 식으로 응답한다고 하더라도 제2 대화문을 통해 학습자가 학습 내용을 보다 쉽게 학습할 수 있도록 하는 대화문을 제공함으로써, 학습을 효과적으로 진행할 수 있다.
도 5a 내지 5g는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "문장톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 문장톡은 "문장톡 시작" 단계, "듣고 따라하기" 단계, "그림보고 대답하기" 단계, "키워드 주고 문장만들기" 단계, "학생이 질문하기" 단계 및 "문장톡 종료" 단계를 포함할 수 있다. 문장톡은 문장을 학습하는 과정이라는 점에서 단어를 학습하는 과정인 단어톡과 구별되기는 하나, 문장톡의 전반적인 진행 흐름은 단어톡의 전반적인 진행 흐름과 유사하므로 이하에서는 문장톡에서 특별히 단어톡과 차별화되는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
문장톡에서는 학습자가 발화하는 응답이 문장이기 때문에, 단어만 발화하는 경우에 비하여 학습자의 발화 속도가 적절한지 판단할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 빠르고 정답 응답 그룹에 속하는 응답 중 일부 단어가 유실된 경우에 인식되는 응답을 유사정답 응답 그룹에 속하도록 처리할 수 있다. 예를 들어, 도 5c 내지 5f에 도시된 예시를 살펴보면, "말이 빨라 일부 단어가 유실된 경우"를 별도로 취급하여 처리할 수 있다.
학습자의 발화 속도가 지나치게 느린 경우도 별도로 취급할 필요가 있다. 예를 들어, 도 5c 내지 5f에 도시된 예시에서 "말의 속도가 너무 느린 경우"의 응답 그룹을 별도의 유사정답 응답 그룹으로 취급할 수 있다. 이 경우, 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 정답 응답 그룹에 속하는 응답으로 인식되는 응답이지만 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 느린 경우에 인식되는 응답일 수 있다.
또한, 문장톡에서 학습자가 발화하는 응답은 단어가 아니라 문장이기 때문에 학습자가 발화한 응답에서 문장의 순서에만 오류가 있는 경우는 완전한 오답과는 별개로 처리할 필요가 있다. 즉, 오답이기는 하나 약간의 수정만 필요한 정도의 오답이기 때문에 별도로 처리하여 학습자의 학습 의욕을 저하시키지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 5c 내지 5f에 도시된 예시에서는 "문장의 순서가 틀린 경우"의 응답 그룹을 별도로 처리하고 있음을 확인할 수 있다. 즉, 이러한 경우를 유사오답 응답 그룹으로 처리하는 것이다. 여기서, 유사오답 응답 그룹에 속하는 응답은, 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 학습자가 발화한 응답의 단어 조합 순서가 정답 응답 그룹에 속하는 응답과 불일치하는 응답일 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법 중 학습 이행 과정의 대화 단계의 예시, 예컨대 도 1의 "렛츠톡"에 해당하는 학습 단위에서 제공되는 대화 단계를 나타내는 순서도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 렛츠톡은 "렛츠톡 시작" 단계, "질문과 대답" 단계 및 "렛츠톡 종료" 단계를 포함할 수 있다. "렛츠톡 시작" 단계는 앞서 전술된 "단어톡 시작" 단계 또는 "문장톡 시작" 단계와 유사하며, "렛츠톡 종료" 단계도 역시 앞서 전술된 "단어톡 종료" 단계 또는 "문장톡 종료" 단계와 유사하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6b에 도시된 바와 같이 "질문과 대답" 단계에서는 소정의 그림을 보면서 문장톡에서 학습한 문장을 기반으로 하여 그림속에 나와있는 개체에 대한 무작위 질문을 할 수 있는 것으로 앞서 문장톡에서 진행했던 학습순서가 아닌 배운 내용을 선택적으로 질문할 수 있어 실제 대화하는 환경과 유사한 상황이 이루어질 수 있다. 이에 대한 순서는 컴퓨팅 장치의 질문 -> 학습자의 대답 -> 학습자의 질문 -> 컴퓨팅 장치의 대답의 순서로 이루어지는 대화 패턴이 진행될 수 있다. 여기서 수행될 수 있는 질문과 대답은 앞서 설명된 문장톡에서 수행될 수 있는 대화 내용과 실질적으로 동일할 수 있으며, 문장톡의 내용을 일부 변형하여 반복적으로 진행하는 것으로 이해할 수도 있을 것이다.
한편, 렛츠톡에서는 "질문과 대답" 단계가 수행되는 과정에서 학습자가 발화한 응답의 정답 여부를 데이터베이스화 할 수 있으며, "질문과 대답" 단계가 종결된 이후에는 학습 결과에 따라(예컨대, 학습자가 발화한 응답의 정답 비율에 따라) 서로 상이한 대화문이 컴퓨팅 장치에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 질문과 대답을 각각 4회씩 총 8회로 진행하였을 경우, (i) 정답이 6개 이상인 상황, (ii) 정답이 4개~5개인 상황, (iii) 정답이 1개~3개인 상황 및 (iv) 모두 틀린 상황을 구별하여 처리할 수 있으며, 이에 대한 처리 예시는 도 6b에 도시되어 있는 바와 같다. 물론, 여기서 제시된 수치는 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 이러한 수치로 제한하는 것은 아니다.
전술된 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관한 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 앞서 설명된 실시예들은 단지 예시적인 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 실시예들의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 앞서 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 컴퓨팅 장치에 의해 외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법으로서,
    학습 준비 과정의 대화 단계와,
    학습자의 학습 이력이 소정의 기준 조건을 충족한 경우에만 제공하는 자유 주제 기반의 대화 단계와,
    학습 이행 과정의 대화 단계
    를 포함하되,
    각각의 대화 단계는
    제1 대화문을 제공하는 단계와,
    상기 제1 대화문에 대한 학습자의 응답을 분석하여, 상기 학습자의 응답을 복수의 그룹 중 어느 하나의 그룹으로 분류하는 단계와,
    상기 학습자의 응답이 속하는 그룹에 따라 제2 대화문을 제공하는 단계를 포함하는
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 대화문에 대한 상기 학습자의 응답을 분석하는 것은 상기 학습자가 발화한 응답을 음성 인식 기법에 의해 분석하여 텍스트로 변환한 후 상기 텍스트를 분석하는 것을 포함하는
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 긍정 응답 그룹 및 부정 응답 그룹을 포함하는
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 정답 응답 그룹 및 오답 응답 그룹을 포함하는
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고,
    상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답을 원어민이 발화하였음에도 불구하고 다른 응답으로 오인식되는 응답인
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고,
    상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 문장에 속하는 적어도 일부 단어만을 상기 학습자가 발화한 경우에 인식되는 응답인
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고,
    상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 빠르고 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답 중 일부 단어가 유실된 경우에 인식되는 응답인
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 유사정답 응답 그룹을 더 포함하고,
    상기 유사정답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답으로 인식되는 응답이지만 상기 학습자의 발화 속도가 소정의 임계값보다 느린 경우에 인식되는 응답인
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 유사오답 응답 그룹을 더 포함하고,
    상기 유사오답 응답 그룹에 속하는 응답은, 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답이 문장이면서 상기 학습자가 발화한 응답의 단어 조합 순서가 상기 정답 응답 그룹에 속하는 응답과 불일치하는 응답인
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
  10. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 복수의 그룹은 부지 응답 그룹, 무응답 그룹, 제1 대화문 반복 발화 응답 그룹 및 제1 대화문 재요청 응답 그룹을 포함하는
    외국어 학습용 대화문을 자동으로 제공하는 방법.
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