Brain-Bots - Virtuelle Laborassistenten

In dem Forschungsprojekt Brain-Bots soll eine Mensch-Maschine Schnittstelle entwickelt werden, bei der die Kommunikation auf natürlicher Sprache basiert. Mit dieser soll die bestehende Lernanwendung “Virtuelles Mikrobiologielabor” (VML) um Interaktion erweitert werden. VML wurde an der Beuth-Hochschule Berlin (Beuth HS) in Kooperation mit einem industriellen Partner im Rahmen eines Lehrforschungsprojektes entwickelt und ist dort im Einsatz. Derzeit wird der Lernende1 innerhalb von VML von einem virtuellen Laborassistenten (Avatar) begleitet. Dieser lobt oder tadelt die Lernenden, je nachdem, ob sie im virtuellen Labor falsch oder korrekt agieren. Ein direktes Ansprechen des Assistenten ist derzeit nicht möglich. Die Lernenden können dem Avatar also keine fachlichen Fragen zum Ablauf eines Experimentes stellen, wie z.B. “Welche Chemikalie benötige ich jetzt?”, “Warum wird das so gemacht?” oder “Wie mache ich jetzt am besten weiter?”.

Für die Erweiterung der Lernanwendung um solche Interaktionsmöglichkeiten sollen zwei Softwarekomponenten, ein Sprachanalysesystem und ein Dialogsystem, sowie eine Wissensbasis entstehen. Das Sprachanalysesystem analysiert die Anfragen der Lernenden semantisch und leitet das Ergebnis an das Dialogsystem weiter. Jenes wählt kontextsensitiv, entsprechend des Fortschritts innerhalb eines Experiments, die passende Antwort auf der Grundlage einer Wissensbasis aus. In der Lernanwendung wird diese Antwort vom virtuellen Laborassistenten über eine (bereits allgemein verfügbare) Text-To-Speech-Engine gesprochen und in einer Sprechblase angezeigt. Das Gesamt-system muss in Echtzeit arbeiten, denn die Lernenden erwarten konstante Antwortzeiten von dem “Brain-Bot”, der sie im virtuellen Mikrobiologielabor Labor betreut. Die im Projekt entstehenden Softwarekomponenten sollen unabhängig voneinander für andere Anwendungen oder neue Versuche (im virtuellen Labor) wiederverwendbar sein.

Projektpartner: Dr. Felix Gers (Beuth HS, FB 6), Dr. Christian Herta (HTW, FB 4), Dr. Steffen Prowe (Beuth HS, FB 5), Villa Hirschberg Online GmbH (Berlin)