TW202206977A - 互動式陪伴系統及其方法 - Google Patents
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Abstract
本發明一種互動式陪伴系統及其方法，包含輸入端、連網伺服器及載體；連網伺服器，包含有資料庫，其與輸入端資訊連接，輸入端用以供使用者輸入多媒體資料及其對應之多媒體訊息至資料庫內儲存；載體，與連網伺服器通信連接，包含彼此資訊連接之用戶端應用程式、處理單元、顯示單元、收音單元及辨識單元，用戶端應用程式可被處理單元所執行；辨識單元具有讀取被陪伴者身分識別之功能，當辨識單元辨識成功時，透過顯示單元顯示資料庫之資料；收音單元可供收錄被陪伴者之聲音而得到互動訊息，據此，處理單元產生互動指令。
Description
本發明創作係關於一種互動式陪伴系統，尤指一種用於老人之互動式陪伴系統及其方法。
隨著社會高齡化和少子化，導致老年人獨居的比例越來越高，對於子女經常不在身邊的老年人，或是獨身、已失去配偶的老年人而言，大量的獨處時光、缺少人際互動，容易導致獨居者有憂鬱和焦慮等心理狀況產生。
為緩解老年人的孤獨感，因此出現陪伴機器人來陪伴老年人，現有的陪伴機器人主要具備有語音、影片播放等功能，尚且缺乏可以透過機器人直接與對方進行對話交流，理解對方的語言並回答之功能，僅僅只提供被動式陪伴老年人之服務。再者，在陪伴的過程中，老年人亦只針對陪伴機器人的撥放內容進行回應，無法偵測到老年人其中的情緒。
爰此，本發明創作者認為，應有一種互動式陪伴系統，能同時提供陪伴、學習和照顧服務，藉由音訊分析技術達到機器人與老年人者直接進行對話交流，理解對方的語言並回答，促使老年人與陪伴機器人有更多的互動，並且還能結合影像分析、遠端智慧遙控等相關技術，實現多種訊號的採集，增加陪伴機器人回答的準確性；再者，亦能延伸即時查看功能，隨時關心獨居之老年人日常活動，並無形之中蒐集老年人生活作息數據，分析活動行為與情緒，讓無法隨時待老年人身邊的子女可以掌握父母的身心情緒，達到提供主動式關懷與協助之目的。
有鑑於先前技術所述不足之處，本發明創作者提出一種互動式陪伴系統，其包括：
連網伺服器，包含有資料庫，其與輸入端資訊連接，輸入端用以供使用者輸入多媒體資料及其對應之多媒體訊息至資料庫內儲存，且多媒體資料及多媒體訊息係藉由標籤訊息進行匹配；以及
載體，與連網伺服器通信連接，包含彼此資訊連接之用戶端應用程式、處理單元、顯示單元、收音單元及辨識單元，用戶端應用程式可被處理單元所執行，辨識單元具有讀取被陪伴者身分識別之功能，當辨識單元辨識成功時，透過顯示單元顯示資料庫之資料；收音單元可供收錄被陪伴者之聲音而得到互動訊息，據此，處理單元產生互動指令。
所述之互動式陪伴系統，其中，辨識單元係透過語音辨識、臉部辨識、生物特徵辨識或姿勢辨識等方法辨識被陪伴者身份。
所述之互動式陪伴系統，其中，載體係為機器人、手持裝置、行動數位助理、數位手錶、平板計算裝置、虛擬實境裝置或虛擬實境眼鏡其中之一。
所述之互動式陪伴系統，其中，互動指令包括：處理單元用以比較互動訊息與多媒體訊息，當處理單元判別互動訊息與多媒體訊息互相匹配時，透過放音單元發出鼓勵訊息，當處理單元判別互動訊息與多媒體訊息不匹配時，透過放音單元發出提醒訊息。
所述之互動式陪伴系統，其中，載體更進一步包括影像擷取單元，其與處理單元資訊連接，用以擷取被陪伴者之動作而得到動作分析資料3081，並對動作分析資料與樣本資料進行匹配程度分析，以決定互動訊息與多媒體訊息匹配程度。
所述之互動式陪伴系統，其中，載體與輸入端分別包含第一遠端單元及第二遠端單元，第一遠端單元與第二遠端單元可彼此溝通，用以提供輸入端遠端連線進入載體，並控制顯示介面及操作介面。
有鑑於廣義同一發明之相關規定，本發明創作者更提出一種互動式陪伴方法，包括下面步驟：
步驟一：於連網伺服器設置資料庫，其與輸入端資訊連接，輸入端用以供使用者輸入多媒體資料及其對應之多媒體訊息至資料庫內儲存，且多媒體資料及多媒體訊息係藉由標籤訊息進行匹配；
步驟二：於載體設置用戶端應用程式及處理單元，用戶端應用程式可被處理單元所執行，且載體與連網伺服器通信連接；
步驟三：於載體設置辨識單元，用以識別被陪伴者身分，當辨識單元辨識成功時，透過顯示單元顯示資料庫之資料；
步驟四：於載體設置收音單元，用以收錄被陪伴者之聲音而得到互動訊息；
步驟五：於載體透過處理單元比較分析互動訊息與多媒體訊息，並產生互動指令。
所述之互動式陪伴方法，其中更包含步驟六，當處理單元判別互動訊息與多媒體訊息互相匹配時，透過放音單元發出鼓勵訊息，當處理單元判別互動訊息與多媒體訊息不匹配時，透過放音單元發出提醒訊息。
所述之互動式陪伴方法，其中更包含步驟七：於載體設置影像擷取單元，其與處理單元資訊連接，用以擷取被陪伴者之動作而得到動作分析資料，並對動作分析資料與樣本資料進行匹配程度分析，以決定互動訊息與多媒體訊息匹配程度。
所述之互動式陪伴方法，其中於步驟二更包含：於載體與輸入端分別設置第一遠端單元及第二遠端單元，第一遠端單元與第二遠端單元可彼此溝通，用以提供輸入端遠端連線進入載體，並控制顯示介面及操作介面。
本發明創作之互動式陪伴系統，藉由音訊分析技術使被陪伴者與載體能直接進行對話交流，理解對方的語言並回答，促使被陪伴者與載體有更多的互動，並且結合影像分析、遠端智慧遙控等相關技術，實現多種訊號的採集，增加系統回答的準確性；再者，亦能延伸出即時查看功能，隨時關心獨居之老年人日常活動，並無形之中蒐集老年人生活作息數據，分析活動行為與情緒，讓無法隨時待老年人身邊的子女可以掌握父母的身心情緒，達到提供主動式關懷與協助之目的。
以下說明係透過圖式之輔助，俾使貴審了解本案之優點、特色、及實施態樣，本發明創作係關於互動式陪伴系統1，包括：
一連網伺服器20
請參閱圖1，本發明之連網伺服器20，包含有一資料庫201，其中，該連網伺服器20可以是一伺服主機，亦可以是網際網路伺服器或整個伺服器場(farm)，且可包括並且執行「雲端」功能；而該資料庫201則可為一設於雲端之資料庫、一位於伺服主機內之磁碟陣列或一磁碟，如為位於雲端之資料庫，則是透過網路協定來進行資料傳輸，在此，並不限制該連網伺服器20之實現態樣。
一輸入端10
請繼續參閱圖1，該輸入端10與該資料庫201資訊連接，該輸入端10用以供一使用者輸入複數個多媒體資料101及其對應之複數個多媒體訊息102至該資料庫201內儲存，且該等多媒體資料101及該等多媒體訊息102係藉由一標籤訊息(未圖示)進行匹配。更進一步說明：該輸入端10為一使用者(如：被陪伴者之親人、朋友或任一第三人)所用之手持裝置、平板電腦、桌上型電腦、或筆記型電腦等之虛擬鍵盤或實體鍵盤，但舉凡能供使用者操作，並傳送資料至本發明之連網伺服器20皆囊括在內。多媒體資料101包含有複數個影音資料及其對應之複數個語音訊息(未圖示)，影音資料可以是一視頻、一音頻、或一圖像，較佳地，影音資料包含有任何可促使被陪伴者產生記憶性的資訊，例如：與被陪伴者相關的時間、地點、人物、環境的記憶；語音訊息是對應影音訊息之問題；多媒體訊息102是對應語音訊息之預設答案。更進一步說明，多媒體資料101及多媒體訊息102更包含有標籤訊息，藉由標籤訊息能使多媒體資料101及多媒體訊息102進行比對及匹配。實際的狀況如：於多媒體資料101之圖像中包含有標籤訊息，於多媒體訊息102中亦包含有另一標籤訊息，當兩標籤訊息經比對匹配後，即可判別多媒體資料101及多媒體訊息102的順序性，以確保其資料呈現的正確性。
一載體30
請參閱圖1，該載體30為被陪伴者所用之一機器人、一手持裝置、一行動數位助理、一數位手錶、一平板計算裝置、一虛擬實境裝置或一虛擬實境眼鏡其中之一，在此，並不限制該載體30之實現態樣。其該載體30與該連網伺服器20通信連接，包含彼此資訊連接之一用戶端應用程式301、一處理單元302、一顯示單元303、一收音單元304、及一辨識單元306，該用戶端應用程式301是可被該處理單元302所執行的程式軟體，亦可是應用程式並可提供使用者預先下載並安裝在該載體30中，又或者，應用程式本身就已經預設安裝在該載體30內，在此僅是舉例本發明之互動式陪伴系統1可實施之方式，並不以此做為限制。
請配合參閱圖2，該辨識單元306具有讀取一被陪伴者身分識別之功能，當該辨識單元306辨識成功時，透過該顯示單元303顯示該資料庫201之資料，更進一步說明：本發明透過一語音辨識、一臉部辨識、一生物特徵辨識、或一姿勢辨識等方法辨識是否為該被陪伴者本人，補充說明：本發明之辨識單元306可以是一個攝像頭，用以偵測被伴者人臉訊息在內的圖像訊息，並將圖像訊息傳回至該用戶端應用程式301進行辨識，亦或者是一個語音辨識處理器，當接收到語音的輸入，會在語音辨識處理器內部做濾波、辨識、分析，並將處理後之語音傳回至該用戶端應用程式301進行辨識，又或者是一個生物特徵辨識處理器(如：指紋辨識器)，用以採取被陪伴者之生物特徵圖像(如：指紋圖像)，並將圖像訊息傳回至該用戶端應用程式301進行辨識，更或者是一個感應器，當偵測到被陪伴者有一姿勢動作(如：手部揮動)，並將動作訊息傳回至該用戶端應用程式301進行辨識。
當該辨識單元306辨識為被陪伴者本人時，該顯示單元303可以隨機選擇該資料庫201的其中一組影音資料及其對應之語音訊息至一顯示介面顯示3031，亦或者是將該等影音資料及其對應之語音訊息排序過，再將傳送至該顯示介面3031顯示，又或者透過輪播的方式顯示，其中，上述辨識方法所使用之數學演算法等相關基礎原理已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故文中之說明，不再作完整描述。
接續，請繼續參閱圖1，當該收音單元304接收到語音的輸入，會在該收音單元304內部做濾波、辨識、分析，用以確認是該被陪伴者之聲音以及語音內容，進而得到一互動訊息3041，且處理後之互動訊息3041可以傳送至該資料庫201內進行儲存，亦可以是直接儲存該載體30內的資料庫內。此時，該載體30透過該處理單元302比較分析該互動訊息3041與該多媒體訊息102，並產生一互動指令3021。
該互動指令3021包括：當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102互相匹配時，透過一放音單元307發出一鼓勵訊息3071，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102不匹配時，透過該放音單元307發出一提醒訊息3073。其中，該鼓勵訊息3071以及該提醒訊息3073是使用者於該輸入端10所輸入的訊息資料，該鼓勵訊息3071為一正向的詞彙，例如：「好棒~」、「答對了~」；該提醒訊息3071為促使被陪伴者回憶多媒體訊息102的詞彙或圖像。補充說明的是：該處理單元302係從該被陪伴者的回覆中提取、辨識關鍵字來建立比對模型，藉由每次該載體30與該被陪伴者互動過程中，不斷加強互動訊息3041與多媒體訊息102之間的關聯性，以提高該處理單元302比對的準確性。
再請參閱圖2，值得一提的是，本發明之載體30更進一步包括一影像擷取單元308，其與該處理單元302資訊連接，用以擷取該被陪伴者之動作而得到一動作分析資料3081，並對該動作分析資料3081與一樣本資料3083進行匹配程度分析，以決定該互動訊息3041與該多媒體訊息102匹配程度。更進一步說明：該影像擷取單元308可以是一個攝像頭或一個熱感應器，用以即時捕捉拍攝該被陪伴者之動作，例如：該被陪伴者之嘴型位置、嘴型開合影像、肢體動作，並進一步跟預設好樣本資料進行用圖像識別處理，並配合語音辨識裝置實現多種訊號的採集，增加互動訊息3041與多媒體訊息102的比對準確性，不僅如此，還可自動作分析資料3081得知該被陪伴者目前健康狀況、情緒起伏狀況，且無形之中蒐集該被陪伴者生活作息數據，分析其活動行為與情緒，讓無法隨時待老年人身邊的子女可以掌握父母的身心情緒，達到提供主動式關懷與協助之目的。
請繼續參閱圖2，該載體30與該輸入端10分別包含一第一遠端單元305及一第二遠端單元103，該第一遠端單元305與該第二遠端單元103可彼此溝通，用以提供該輸入端10遠端連線進入該載體30，並控制該顯示介面3031及一操作介面3033。例如：該使用者(親人端)可透過遠端連線進入該載體30，並於該顯示介面301檢視該被陪伴者目前的互動情況，例如：當該使用者發現該被陪伴者長時間沒有跟該載體30進行互動，就可以透過操控該操作介面3033強制結束該載體30的執行作業，亦或者當該被陪伴者遲遲無法針對多媒體資料101回覆相符合回答時(即該互動單元3013判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102一直不匹配)，可藉由該輸入端10即時輸入回覆，因此，透過該第一遠端單元305及該第二遠端單元103方便讓第三人可以操控該載體30的作業介面，達到即時互動之目的。
以下開始介紹本發明具體實施方式：
請參閱圖1及圖2，該使用者(即親人端)可以預先將輔助該被陪伴者回想記憶的該影音資料、對應該影音資料之該語音訊息、對應該影音訊息之該語音訊息、該鼓勵訊息3071以及該提醒訊息3071上傳到該連網伺服器20儲存。另外，當該被陪伴者要跟本發明之載體30進行互動時，會先透過該辨識單元306辨別確認該被陪伴者是否為本人，辨識成功時會透過該顯示單元303撥放該影音資料的畫面，當該被陪伴者從該顯示介面3031看到熟悉的人物、事物以及場景時，藉由該放音單元307播放該語音訊息促使被陪者與該載體30進行互動，例如：「老先生，請問您記不記得這是什麼時候拍的？」，若被陪伴者之該互動訊息3041為「記得」、「知道」等符合該影音資料的訊息時，會藉由該放音單元307撥放該鼓勵訊息3071，例如：「好棒~」，以促進該被陪伴者繼續與該載體30進行互動；當該被陪伴者之該互動訊息3041為「不知道」或「不記得」或「這是什麼」等不符合該影音資料的訊息時，會藉由該放音單元307撥放該提醒訊息3073，例如：「您仔細看這張照面有誰~」，強迫該被陪伴者回想直至回答出與符合影音資料的訊息，以輔助該被陪伴者進行記憶訓練以及強迫回想其情感記憶。據此，透過該載體30直接與該被陪伴者進行對話交流，理解對方的語言並回答，促使該被陪伴者與該載體30有更多的互動，用以舒緩該被陪伴者的孤獨感。
基於廣義同一發明之相關規定，本說明書又另外提出一種互動式陪伴方法，請同時參閱圖3，包括下列步驟：
步驟一S1：於一連網伺服器20設置一資料庫201，其與一輸入端10資訊連接，該輸入端10用以供一使用者輸入複數個多媒體資料101及其對應之複數個多媒體訊息102至該資料庫201內儲存，且該等多媒體資料101及該等多媒體訊息102係藉由一標籤訊息進行匹配；
步驟二S2：於一載體30設置一用戶端應用程式301及一處理單元302，該用戶端應用程式301可被該處理單元302所執行，且該載體30與該連網伺服器20通信連接；
步驟三S3：於該載體30設置一辨識單元306，用以識別一被陪伴者身分，當該辨識單元306辨識成功時，透過一顯示單元303顯示該資料庫201之資料；
步驟四S4：於該載體30設置一收音單元304，用以收錄該被陪伴者之聲音而得到一互動訊息3041；
步驟五S5：於該載體30透過該處理單元302比較分析該互動訊息3041與該多媒體訊息102，並產生一互動指令3021。
由於上述之方法已於前述互動式陪伴系統1中，針對其優點、特色、實施方式已作相當詳細之介紹，故在此不再贅述。
請參閱圖4，其中更包含一步驟六S6，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102互相匹配時，透過一放音單元307發出一鼓勵訊息3071，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102不匹配時，透過該放音單元307發出一提醒訊息3073。
請繼續參閱圖4，本發明進一步包含一步驟七：於該載體30設置一影像擷取單元308，其與該處理單元302資訊連接，用以擷取該被陪伴者之動作而得到一動作分析資料3081，並對該動作分析資料3081與一樣本資料3083進行匹配程度分析，以決定該互動訊息3041與該多媒體訊息102匹配程度。據此，一方面，藉由語音辨識裝置配合影像辨識裝置實現多種訊號的採集，增加互動訊息3041與多媒體訊息102的比對準確性，另一方面，透過分析與觀察獨居之該被陪伴者日常活動，瞭解是否有異常行為的事件發生，藉此能及時提供主動式關懷與協助。
接續，為方便讓第三人可以操控該載體30的作業介面，達到即時互動之目的，本發明於該步驟二更包含：於該載體30與該輸入端10分別設置一第一遠端單元305及一第二遠端單元103，該第一遠端單元305與該第二遠端單元103可彼此溝通，用以提供該輸入端10遠端連線進入該載體30，並控制一顯示介面3031及一操作介面3033。
如此，上述係已完整且清楚地說明本發明所揭示的一種互動式陪伴方法。必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
1:互動式陪伴系統
10:輸入端
20:連網伺服器
30:載體
101:多媒體資料
102:多媒體訊息
103:第二遠端單元
201:資料庫
301:用戶端應用程式
302:處理單元
303:顯示單元
304:收音單元
305:第一遠端單元
306:辨識單元
307:放音單元
308:影像擷取單元
3021:互動指令
3031:顯示介面
3033:操作介面
3041:互動訊息
3071:鼓勵訊息
3073:提醒訊息
3081:動作分析資料
3083:樣本資料
S1~S7:步驟
圖1係本發明創作之一實施方式各元件連結示意圖；
圖2係本發明創作之另一實施方式各元件連結示意圖；
圖3係本發明創作之一第一實施例步驟圖；
圖4係本發明創作之一第二實施例步驟圖。
1:互動式陪伴系統
10:輸入端
20:連網伺服器
30:載體
101:多媒體資料
102:多媒體訊息
103:第二遠端單元
201:資料庫
301:用戶端應用程式
302:處理單元
303:顯示單元
304:收音單元
305:第一遠端單元
306:辨識單元
307:放音單元
308:影像擷取單元
3021:互動指令
3031:顯示介面
3033:操作介面
3041:互動訊息
3071:鼓勵訊息
3073:提醒訊息
3081:動作分析資料
3083:樣本資料
Claims (10)
- 一種互動式陪伴系統1，包括： 一連網伺服器20，包含有一資料庫201，其與一輸入端10資訊連接，該輸入端10用以供一使用者輸入複數個多媒體資料101及其對應之複數個多媒體訊息102至該資料庫201內儲存，且該等多媒體資料101及該等多媒體訊息102係藉由一標籤訊息進行匹配；以及 一載體30，與該連網伺服器20通信連接，包含彼此資訊連接之一用戶端應用程式301、一處理單元302、一顯示單元303、一收音單元304及一辨識單元306，該用戶端應用程式301可被該處理單元302所執行，該辨識單元306具有讀取一被陪伴者身分識別之功能，當該辨識單元306辨識成功時，透過該顯示單元303顯示該資料庫201之資料；該收音單元304可供收錄該被陪伴者之聲音而得到一互動訊息3041，據此，該處理單元302產生一互動指令3021。
- 如請求項1所述之互動式陪伴系統1，其中，該辨識單元306係透過一語音辨識、一臉部辨識、一生物特徵辨識或一姿勢辨識等方法辨識該被陪伴者身份。
- 如請求項1所述之互動式陪伴系統1，其中，該載體30係為一機器人、一手持裝置、一行動數位助理、一數位手錶、一平板計算裝置、一虛擬實境裝置或一虛擬實境眼鏡其中之一。
- 如請求項1所述之互動式陪伴系統1，其中，該互動指令3021包括：該處理單元302用以比較該互動訊息3041與該多媒體訊息102，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102互相匹配時，透過一放音單元307發出一鼓勵訊息3071，當該該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102不匹配時，透過該放音單元307發出一提醒訊息3073。
- 如請求項1所述之互動式陪伴系統1，其中，該載體30更進一步包括一影像擷取單元308，其與該處理單元302資訊連接，用以擷取該被陪伴者之動作而得到一動作分析資料3081 ，並對該動作分析資料3081與一樣本資料3083進行匹配程度分析，以決定該互動訊息3041與該多媒體訊息102匹配程度。
- 如請求項1所述之互動式陪伴系統1，其中，該載體30與該輸入端10分別包含一第一遠端單元305及一第二遠端單元103，該第一遠端單元305與該第二遠端單元103可彼此溝通，用以提供該輸入端10遠端連線進入該載體30，並控制一顯示介面3031及一操作介面3033。
- 一種互動式陪伴方法，包括下面步驟： 步驟一：於一連網伺服器20設置一資料庫201，其與一輸入端10資訊連接，該輸入端10用以供一使用者輸入複數個多媒體資料101及其對應之複數個多媒體訊息102至該資料庫201內儲存，且該等多媒體資料101及該等多媒體訊息係藉由一標籤訊息進行匹配； 步驟二：於一載體30設置一用戶端應用程式301及一處理單元302，該用戶端應用程式301可被該處理單元302所執行，且該載體30與該連網伺服器20通信連接； 步驟三：於該載體30設置一辨識單元306，用以識別一被陪伴者身分，當該辨識單元306辨識成功時，透過一顯示單元303顯示該資料庫201之資料； 步驟四：於該載體30設置一收音單元304，用以收錄該被陪伴者之聲音而得到一互動訊息3041； 步驟五：於該載體30透過該處理單元302比較分析該互動訊息3041與該多媒體訊息102，並產生一互動指令3021。
- 如請求項7所述之互動式陪伴方法，其中更包含一步驟六，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102互相匹配時，透過一放音單元307發出一鼓勵訊息3071，當該處理單元302判別該互動訊息3041與該多媒體訊息102不匹配時，透過該放音單元307發出一提醒訊息3073。
- 如請求項8所述之互動式陪伴方法，其中更包含一步驟七：於該載體30設置一影像擷取單元308，其與該處理單元302資訊連接，用以擷取該被陪伴者之動作而得到一動作分析資料3081，並對該動作分析資料3081與一樣本資料3083進行匹配程度分析，以決定該互動訊息3041與該多媒體訊息102匹配程度。
- 如請求項7所述之互動式陪伴方法，其中於該步驟二更包含：於該載體30與該輸入端10分別設置一第一遠端單元305及一第二遠端單元103，該第一遠端單元305與該第二遠端單元103可彼此溝通，用以提供該輸入端10遠端連線進入該載體30，並控制一顯示介面3031及一操作介面3033。
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| TW109126382A TWI749683B (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 互動式陪伴系統及其方法 |
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| TW109126382A TWI749683B (zh) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | 互動式陪伴系統及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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