SBIR Phase II: Natural Language Voice Controlled Science Equipment

SBIR第二阶段:自然语言语音控制科学设备

基本信息

  • 批准号:
    1951169
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-09-15 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Innovation Research SBIR Phase II project is the development of a natural language voice-controlled lab assistant technology to enable hands-on science learning by students that are blind or have low vision, as well as the general student population. The Lab Assistant application will use state-of-the-art voice recognition technology for educational science experiments. The Lab Assistant will integrate with sensor hardware and mobile apps to enable hands-on experiments in physics, biology, chemistry, and engineering. The impacts of the Lab Assistant are anticipated to include the development of software that can respond to a wide spectrum of natural language questions and the systems integration of many cutting-edge technologies (wireless sensors, mobile apps, voice recognition software, and assistive technology) into a simple user interface for science education. The voice interactions will help students overcome disabilities with traditional touch and visual technologies, work more independently due to the presence of auditory help, and gain confidence in their STEM abilities. For teachers, the Lab Assistant will provide an "expert in the room" to help guide the hands-on activities. The Lab Assistant will be especially useful to teachers without formal science training, that nevertheless need to lead hands-on STEM activities. This Small Business Innovation Research SBIR Phase II project will develop a natural language voice-controlled lab assistant technology that will enable students to control and interact with hands-on science lab equipment using natural language dialog. The research objective is to enable any student to conduct hands-on experiments and receive audible responses based on their own experimental measurements. Researchers will measure the change in student mastery of the Science and Engineering Practices required in the Next Generation Science Standards and the impact on student attitudes and confidence in science, technology, engineering, and math disciplines. Researchers will also measure the teachers’ abilities to facilitate authentic science activities for students with disabilities and the general student population while using the lab assistant. The technology may enable students that are blind or low vision to be able to work more independently and gain higher level mastery of the Science and Engineering Practices. The general student population will also be able to use the lab assistant for increased engagement in science activities.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该小型企业创新研究 SBIR 第二阶段项目的更广泛影响/商业潜力是开发自然语言语音控制实验室助理技术,使盲人或弱视学生能够进行实践科学学习,以及实验室助手应用程序将使用最先进的语音识别技术进行教育科学实验。实验室助手将与传感器硬件和移动应用程序集成,以实现物理、生物、化学和化学等领域的动手实验。预计实验室助理的影响包括开发能够回答各种自然语言问题的软件,并将许多尖端技术(无线传感器、移动应用程序、语音识别软件和辅助技术)系统集成到用于科学教育的简单用户界面中。互动将帮助学生克服传统触摸和视觉技术的障碍,由于听觉的帮助而更加独立地工作,并让他们对自己的 STEM 能力充满信心。对于教师来说,实验室助理将提供“房间里的专家”来帮助指导。实验室助理将特别有用。该小型企业创新研究 SBIR 第二阶段项目将开发一种自然语言语音控制实验室助理技术,使学生能够控制实践并与之互动。使用自然语言对话的科学实验室设备。研究目标是让任何学生能够根据自己的实验测量结果进行动手实验并收到声音响应。研究人员将测量学生对科学和工程实践所需掌握程度的变化。下一代科学标准及其对学生态度的影响研究人员还将衡量教师在使用实验室助理时为残疾学生和普通学生提供真实科学活动的能力。这项技术可以帮助盲人或学生。低视力学生能够更独立地工作并获得更高水平的科学和工程实践掌握。普通学生群体也将能够利用实验室助理来增加对科学活动的参与。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并已得到认可。通过使用基金会的知识进行评估,认为值得支持优点和更广泛的影响审查标准。

项目成果

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