摘 要:[目的/意義]本文系統性梳理和評述了對話式系統在適老化設計領域的研究進展,以促進該理論主題的深化與實踐應用的發展,為設計滿足老年人實際需求的對話式系統提供理論支持,幫助老年群體更好地融入數字社會。[方法/過程]采用系統性文獻綜述,對96篇中文、日文、英文文獻進行數據提取和綜合分析,從對話式系統適老化設計的驅動因素、設計范式、設計要素和評估體系4個范疇進行深入探討,構建了對話式系統的適老化設計整體研究框架,并提出4個方面的研究展望。[結果/結論]從情報學、信息系統和設計學等交叉學科視角出發,綜合討論了當前國際上對話式系統適老化設計的主要研究成果,全面分析其主題的現狀、進展和內在邏輯關系,并提出下一步研究和實踐的主要方向。
關鍵詞:對話式系統;聊天機器人;老年人;適老化設計;人智交互
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2025.08.012
〔中圖分類號〕G250.2 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821(2025)08-0146-17
Research on Aging-Friendly Design of Conversational
Systems in the Context of Human-AI Interaction
Cai Chen1 Guo Wenzhi1 Sun Xiaoning1,2,3*
(1.School of Business Administration,Shanxi University of Finance and Economics,Taiyuan 030006,China;
2.School of Information,Shanxi University of Finance and Economics,Taiyuan 030006,China;
3.Department of Information Resource Management,Business School,Nankai University,
Tianjin 300071,China)
Abstract:[Purpose/Significance]The paper systematically reviews and analyzes the advancements in conversational systems within the domain of age-friendly design,with the objective of enhancing the theoretical discourse and fostering practical applications.It offers theoretical foundations for the design of conversational systems that address the genuine requirements of older adults,facilitating their integration into the digital society.[Method/Process]The paper employed a systematic literature review method,analyzing data from 96 articles in Chinese,Japanese,and English.It performed a comprehensive analysis of the design motivations,design paradigms,design elements,and evaluation systems of age-friendly conversational systems across four dimensions,established a holistic research framework for the age-friendly design of conversational systems,and proposed four research directions for future study.[Result/Conclusion]The paper,drawing from the interdisciplinary perspectives of Information Science,Information Systems,and Design Science,meticulously examines the principal research accomplishments in the global arena of age-friendly design for conversational systems,thoroughly analyzes the current state,the practical progress and intrinsic logical correlation of the topic and proposes future research and practice directions.
Key words:conversational system;chatbot;older adults;aging-friendly design;human-AI interaction
構建老年友好型社會,實現數字包容和代際和諧,是新時代人類社會文明的重要標志之一。如何有效融合老齡化與數智化社會,成為政府、產業界、學術界共同關注及科學應對的一項關鍵課題。“適老化”一詞源自建筑學,最初主要用于建筑和設計領域,在我國最早出現在老年住宅設計研究[1]。現有研究表明,“適老化”的內涵與“老年友好”基本一致,常與“設計”“改造”等術語連用,通常指在充分考慮老年人需求和特征的前提下,對產品設計做出相應調整[2]。2023年12月,工業和信息化部發布的《促進數字技術適老化高質量發展工作方案》中明確提出,加強數字技術適老化領域標準化建設、提升數字技術適老化產品服務供給質量、優化數字技術適老化服務用戶體驗、促進數字技術適老化產業高質量發展等重點任務。互聯網移動應用[3-4]、社交機器人[5]等的適老化設計正在引起情報學領域的關注。本研究中的適老化設計指的是在數字技術產品的設計、開發和應用過程中,深入理解老年用戶實際需求,全面考慮老年人的生理、心理特征及行為習慣、偏好等因素,從而進行相應的產品功能實現。
目前,很多老年人因數字素養不足、身體功能下降等原因,或多或少地面臨著各類數字鴻溝問題。這給數字技術產品的適老化設計與改造帶來了極大的挑戰。隨著人工智能技術的不斷發展,人們逐漸意識到基于自然語言而非熟練手勢的對話式系統可能更易使用[6]。對話式系統成為有效彌合老年數字鴻溝、降低老年群體數字技術使用障礙的一種重要手段。
對話式系統(Dialogue Systems),也被稱作對話代理(Conversational Agents),最常用于消息傳遞,即使用語音、文本消息或簡單的導航按鈕來進行類似于人類的交流[7],如Apple Siri、Google Assistant、Amazon Alexa和Microsoft Cortana。用戶可以與這樣的系統交互,以請求信息和服務。根據目的,對話式系統一般可分為面向任務的對話系統(TOD)和開放領域對話系統(ODD)[8]。TOD為實現特定任務而設計,它通過對話從用戶端獲取信息幫助其完成特定任務(如機票預定、產品查詢、在線客服等)。與之相比,ODD(通常也稱聊天機器人)沒有清晰的任務,主要以模仿人與人之間非結構化會話或具有聊天特性的交互為目的[9]。與此同時,人機對話系統的角色也在經歷重要的轉變。它們已經超越了僅僅作為提供信息和服務的工具的角色,而是作為情感伴侶提供更深層次的交流和陪伴[10-11]。本研究認為,對話式系統旨在通過自然語言實現人與機器之間的高效互動,以滿足用戶的心理和生理多維需求,是一種先進的人工智能技術應用。此類系統不僅提供精準且簡明的回答,還強調人機交互的深度、意圖的精準理解、對話氛圍的敏感把握,以及回答的多樣性與個性化等特征。
現有研究已經揭示了對話式系統對老年群體的多項益處。比如,一些研究[12-16]驗證了對話式系統在老年人心理與生理疾病治療(如抑郁癥、阿爾茲海默癥)、護理、教育,以及社交和情感福祉等方面能夠發揮積極作用,且在增強老年人的獨立生活和支持就地老齡化方面具有巨大潛力[17]。在人智交互特征愈加突出的時代背景下,對話式系統必然會對老年人產生更為深遠的影響。因此,對話式系統的適老化設計研究就顯得尤為重要。然而,目前針對對話式系統和老年用戶的交叉研究仍然有限[18],且相關應用在老年群體中并未達到理想預期,突出表現為老年人對于對話式系統的接受和使用度并不高,在使用過程中也面臨諸多挑戰等[19-21]。值得一提的是,我國當前對基于人智交互的對話式技術和工具仍處于探索階段,特別是在人口老齡化問題愈加顯著的形勢下,缺少具有代表性的面向老年用戶的對話式系統問世。考慮到日本學術界及產業界在該領域表現比較積極,同時作者具備較好的日語基礎,本研究選取對話式系統適老化設計的96篇中文、日文、英文文獻,采用系統性文獻綜述(Systematic Literature Review,SLR)方法進行主題分類及編碼分析,基于驅動因素、設計范式、設計要素和評估體系4個維度對當前相關研究的核心內容和熱點領域進行深入分析及述評,構建了對話式系統適老化設計研究基本框架來整體呈現這些文獻的主題結構及邏輯關系,并提出4個方面的研究展望,最終為服務老年用戶的對話式系統的理論研究與產品設計提供參考。
1 研究方法及過程
本研究采用系統性文獻綜述方法,就對話式系統適老化設計的相關研究文獻進行數據提取和綜合。與傳統的敘事性或評論性綜述相比,系統性文獻綜述在文獻識別、篩選及分析過程中具有高度透明性和可復現性,能夠有效減少研究者的選擇偏倚,確保研究的科學性和嚴謹性。該方法近年來被應用于分析情報學的多項議題,如搜索即學習[22]、人本智能信息服務[23]等,其優勢在于對研究問題的嚴謹探討和系統評估,能有效克服傳統方法中的主觀性和偏見性問題。同時,為客觀、全面和準確地分析對話式系統適老化設計的研究進展,本研究在PRISMA(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses)框架下實施數據檢索與篩選[24]。
1.1 文獻檢索策略
本研究選取Web of Science、Google Scholar、Scopus、CINII和中國知網(CNKI)作為主要文獻檢索源,對國內外近15年(2010—2024年)的相關文獻進行主題檢索,輔以PubMed、ACM、IEEE數據庫進行文獻補充。①英文文獻:考慮到“適老化設計”的直接對應英文術語“Elderly-oriented Design”作為檢索詞時查全率較低,將描述“老年人”的詞匯“Ageing”OR“Aging”OR“Older People”OR“Older Adult”OR“Older Adults”OR“Senior”OR“Seniors”OR“Elderly”OR“Elder”OR“Elders”作為主要檢索詞,并將“對話式系統”這個核心主題的相關術語寬泛地設定為“Conversational Agent”“Conversational System”“Dialogue System”以進行主題詞組配檢索;另外補充“對話式系統”的具體類別術語“Chatbot”“Voice Assistant”“Dialogue Assistant”“Virtual Assistant”以及“適老化設計”的相關表述“Elderly-oriented”“Elderly-oriented Design”分別作為主題詞進行檢索,搜索語言和文章語種僅限于英文,且文章來源為期刊及會議論文。②中文文獻:主要將中國知網作為檢索源,采用主題詞檢索的方式,以(“對話式系統” OR “對話系統” OR “會話代理” OR “聊天機器人” OR “語音助手” OR “VUI”) AND (“適老化設計” OR “適老化改造” OR “老年人” OR “老年用戶” OR “老人”)的檢索式獲取中文文獻。③日文文獻:主要將日本國立情報學研究中心(國立情報學研究所,National Institute of Informatics)的CiNii數據庫作為檢索源,(“対話システム” OR “會話システム” OR “チャットボット” OR “音聲アシスタント” OR “會話ロボット” OR “會話型ロボット” OR “対話エージェント”) AND (“高齢者向け設計” OR “高齢者対応設計” OR “高齢者” OR “老人” OR “シニア”)作為主題詞進行檢索。最后采用追溯法,對參考文獻進行追蹤查詢以獲取新增文獻。以上檢索截止時間為2024年7月5日,共檢索得到3 891篇英文文獻,92篇日文文獻,5篇中文文獻。
1.2 文獻篩選及流程
依照上述檢索策略,遵循PRISMA審查流程[24],本研究在選定的數據庫中進行文獻檢索,過程及結果如圖1所示。
1)查詢:根據上文所述關鍵詞,在文獻數據庫(Web of Science、Google Scholar、Scopus、CINII、中國知網、PubMed、ACM、IEEE)和檢索年限(2010—2024年)范圍內進行論文檢索,共檢索出3 988篇論文,移除不能獲得全文的論文63篇、重復論文513篇、非研究型論文1 693篇,余下的1 719篇論文進入標題與摘要篩選階段。
2)標題與摘要篩選:對進入篩選的1 719篇論文進行基于文獻題目和摘要的篩選,移除不符合研究主題的論文1 453篇,余下266篇進入全文篩選階段。
3)全文篩選:對進入篩選的266篇論文進行全文詳細閱讀,移除非期刊論文和非會議論文45篇、綜述類論文33篇、不論及適老化設計相關領域的論文96篇,余下92篇納入文獻分析。
4)文獻追蹤:采用追溯法,對參考文獻進行追蹤查詢,獲取新增文獻4篇,最終確定了96篇文獻納入待后續分析。
通過對以上文獻進行整理和內容分析,發現近15年來對話式系統的適老化設計的焦點主要集中在驅動因素、設計范式、設計要素和評價體系4個方面,主要的研究結構如表1所示。初步可以看到,學者們從信息科學、計算機科學、心理學、醫學、社會學等多學科視角出發,為對話式系統的適老化設計研究提供了較為豐富的理論來源與實證內容。
2 對話式系統適老化設計的驅動因素
考慮老年人的個體特征差異,生理特征與心理需求,體現“以人為本”的設計理念是對話式系統適老化設計的主要驅動因素。本研究借鑒ERG理論,即基于老年人生存(Existence)需求、關系(Relationship)需求和成長(Growth)需求3個層面[25]梳理了對話式系統適老化設計的驅動因素。不同于馬斯洛需求層次理論,ERG理論下的3種養老需求并不是遞進的層級關系,而是強調3種需求之間是動態影響的。在不同的時間或環境下,某種或多種需求占據主導地位,因而影響老年人的行為[26]。近年來,ERG理論已被廣泛應用于老年人心理需求、適老化產品設計[27]、養老服務需求[28]的研究中。本研究根據文獻的實際分析結果,最終將驅動因素分為生存需求、情感需求與精神需求3個層面。
2.1 生存需求
生存作為老年人最底層的需求層級,是人類最原始的、最基礎的表現形式。生存需求與人的生理特征及各項身體機能密切相關。衰老不可避免地會導致感覺、知覺、運動和認知能力的多重衰退[29],這直接促使面向老年用戶的對話式系統的產生。例如,針對老年人行動不便的問題,Miyake等[30]開發了一種床邊監測機器人,防止老年群體中常見的摔倒情況的出現。當老年人的記憶力發生衰退時,時常會出現忘記吃藥的現象,一些對話式系統可以提醒服用并指導管理藥物[31-32]。年齡的增長同樣會伴隨認知問題的出現,對話式系統則可以幫助老年人進行認知訓練,并協助檢查老年人的健康和精神狀態[33]。對于存在睡眠障礙的老年人,一款名為MotivSleep的自動聊天機器人則可以以更方便、更經濟的方式為希望改善睡眠的老年人提供護理[34]。
2.2 情感需求
老年人的孤獨感是一個突出的社會問題。40%的老年人會感到孤獨[35],這會導致心血管疾病、癡呆癥[36]和抑郁癥[37]等健康風險[38]乃至死亡風險[39]的增加。為此有必要通過提供休閑和社會活動的機會來支持和維護整個生命過程中的身心能力,以促進融入和參與,從而減少老年人的孤獨感和社會隔離。研究表明,包括社交機器人在內的對話式系統有望增加老年人參與對話的機會[40],也對減少負面情緒具有積極作用[41]。第一,對話式系統可以直接提供陪伴和社會支持,通過與老年人互動[42]及游戲[43]等社交活動來緩解孤獨感。第二,對話式系統可以通過電子通信、拜訪安排和協調聊天等親社會行為干預,幫助老年人建立和維持友誼,保持與親友的聯系,從而減輕孤獨感[41]。第三,諸如虛擬聊天代理[44]或虛擬伴侶代理[45]等對話式系統可以通過談話療法干預孤獨、抑郁等情緒障礙,運用積極傾聽技巧促進心理健康。
2.3 精神需求
除了生存與情感上的需要,老年人同樣表現出對個人價值實現的考慮和期待[46],如歸屬感、自尊、身份認同和自我實現[43]等,這自然成為人工智能環境下數字技術的一項重要應用目標。老年人通過工作可以實現自我價值,獲得成就感和滿足感。盡管老年人工作積極性較高,且多數人傾向于在家附近從事短期工作或利用過往經驗繼續原職業,但現實中這一需求往往難以滿足,他們在進入新工作領域時也面臨著層層障礙。平野貴司等[47]通過使用遠程操作對話代理來支持老年人就業。在提高老年人數字素養方面,泰國使用聊天機器人將在線學習與老年人聯系起來,鼓勵老年人通過學習來提升信息查找能力[48],進而幫助老年人實現個人價值。
3 對話式系統適老化設計的設計范式
綜合運用現代化的設計理念、科學方法和先進手段,是設計對話式系統的前提和基礎。技術人員越來越重視老年人在現實生活環境中與對話式系統的互動和體驗,甚至“邀請”老年用戶成為設計團隊的一部分,而不再僅僅是系統的使用者。綜合而言,當前對話式系統的適老化設計突出表現為以用戶為中心的設計、參與式設計兩種范式。
3.1 以用戶為中心的設計
以用戶為中心的設計(User Centered Design,USD)是一種通過多學科、多步驟的迭代開發過程,將用戶的需求、行為和體驗置于產品設計與開發核心的系統化方法。其核心在于深入理解目標用戶的數字能力及對技術的感知,從而確保產品能夠滿足用戶的需求,提供優質的用戶體驗[49]。這種方法通常以單向交流為主,旨在引導用戶表達其觀點,設計者和研究人員則將用戶提供的信息融入開發產品的每一個步驟中[50]。常用的具體方法包括“綠野仙蹤”(Wizard of Oz)、焦點小組研究、問卷調查和情境訪談等。
3.2 參與式設計
參與式設計(Participatory Design,PD)倡導直接與用戶一起設計社會系統。該范式可以結合不同利益相關者(如用戶和開發人員)的知識,為技術的使用及其設計提供新的見解[51]。為了確保這些技術最終能夠符合老年用戶自身對數字產品的理解和需求,設計者不僅將他們作為測試參與者,還讓他們積極參與到交互腳本和設計的制作過程。在對話式系統當中,讓老年人參與技術設計和開發的重要性同樣也得到廣泛認可[17],已被作為一種解決方案來克服老年人對話代理設計過程中的挑戰[52]。此外,參與式設計方法的使用還增加了老年人對虛擬代理的接受度[53]。
4 對話式系統適老化設計的設計要素
對話式產品的適老化設計不能僅簡單考慮產品的功能、結構等物理屬性,也不應單純的關注用戶界面的設計,而是對產品使用過程中執行動作的人、行為的目的、實現動作的手段或工具、行為發生的場景等一系列構成完整回合的交互動作進行定義和設計。本研究結合人機交互設計的5個要素——用戶、目的、場景、媒介和行為[54]來綜合討論對話式系統適老化設計過程中涉及的關鍵問題。
4.1 用戶
在與產品交互過程中,用戶的身體會產生一系列不同程度的自然反應,例如,調動感覺、知覺、運動控制和認知等能力,處理感知線索,理解感知信息并作出適當響應等[55]。設計人員通過研究對象的這些自然反應和能力特征,可以更深入地了解人在執行任務、開展活動時與產品、環境或設備的交互關系,從而科學地設計人機系統,確保交互高效、無誤、舒適和愉悅[56]。
4.1.1 生理層面
隨著年齡增長,老年人的知識經驗提升,但視力、聽力和運動功能下降[57],導致他們對技術產品有特殊需求。為了減少因操作困難引發的負面情緒,設計上應充分考慮產品的操作指示。語音交互系統有助于老年人克服操作障礙,尤其是視力和行動不便者可以利用對話界面來完成更加復雜的任務[58]。系統應根據老年人使用體驗設計語言內容和默認語音[59-60],并支持啟發性、引導性和包容性的互動。對于聽力或表達困難的老年人,設計人員可以引入可視化的輸入選項[19]和最基礎的“是/否”回答來簡化交互過程[61]。此外,根據老年人的習慣,逐步引導功能和確認用戶輸入的啟發式設計更有助于老年人修正錯誤[61-62],并盡可能將上下文線索納入對話設計中來輔助老年人選用[19]。
4.1.2 認知層面
在為老年人設計對話式系統時,需要特別考慮用戶的認知,使其包容并尊重老年人的技能、能力和參與度[63]。研究表明,與年齡相關的認知水平降低的患者可能出現難以找到合適的詞匯、理解句子困難以及在對話中保持連貫性的能力下降等語言障礙[64-65],這將會降低語音對話系統的識別準確度和用戶體驗質量[30]。為提高準確度,對話式系統應納入常見錯誤和使用模式[66],并根據用戶認知狀態提供提示信息,如視覺確認錯誤和恢復指導[29]等。
除了語音識別問題,輕度認知障礙的老年人還常常出現遺忘使用技能的情況[67]。因此,對話式系統應根據用戶需求和社交情況來提供指導[61],如主動或被動傾聽[68]、簡化復雜對話[59],以及保留對話上下文信息[19]等。
4.1.3 心理層面
老年人經常被描述為不愿意接受新技術的群體。目前許多針對老年人的技術系統已經進入市場,盡管它們可能帶來好處,但采用率卻很低。因此,老年人接受對話式系統的促進和障礙因素對設計人員來說是值得審慎考量的[69]。許多研究發現,老年人對對話式系統持保留態度,這反映了他們對自我效能感以及對個人價值、獨立性的期待和深刻考量[66]。一些老年用戶認為,對話式系統主要是為那些感到孤獨或有身體障礙的人設計的[16,46,70],他們擔心過度依賴這類工具會損害自身的獨立性感受[16,71]。他人的看法也會影響老年人的使用意愿,使用這類技術可能會被認為自己無法獨立處理日常事務,或者被認為是無能或懶惰的表現[19,46]。此外,對于主動干預的對話助手,不少老年人表達了對希望擁有對話式系統的主導權,他們更愿意主動選擇何時及如何與系統互動,而不希望被迫適應某種預設的系統流程[46]。
隱私是老年人普遍關心的問題[68],一些用戶反對記錄自己的對話內容[12,72],擔心聊天機器人會侵犯他們的隱私[73]。但也有研究發現,許多老年人并不過分關注隱私問題[19],他們在接受對話式系統作為社交伴侶時愿意分享可能引起壓力的個人信息[74],或者健康相關查詢中希望系統獲取特定個人信息以獲得個性化體驗[62]。
4.2 目的
4.2.1 休閑娛樂
Minami H等[75]開發了一個支持與觀看電視的老年人進行交流的對話機器人系統,通過實時整合節目相關社交媒體評論,結合非正式對話反饋機制(如重復與附和)來增強老年觀眾互動體驗。機器人Ryan則集成頭部投影表情交互與軀干觸摸屏功能,在音樂播放、相冊瀏覽等休閑活動中嵌入日常提醒服務,實現陪伴與健康管理的無縫融合[76]。虛擬助理Billy結合用戶行為數據分析生成個性化休閑建議,實現全天候陪伴與生活指導[77-78]。機器人Ifbot[79]則通過結構化活動程序(語言訓練、算術練習等)維持思維活躍度。進一步地,Sakakibara S等[80]開發的動態場景生成系統突破固定腳本限制,顯著提升參與積極性。對話式系統在養老機構群體場景中也展現出協同效應,如通過群體游戲等形式增強社交互動和心理健康[73,81]。除此之外,在運動健康領域,虛擬教練Nestore[82]通過多維生活數據,分析并提供個性化生活建議。這些實踐通過技術賦能讓功能服務嵌入自然生活場景,在降低使用負擔的同時激活老年群體的主動參與意愿。
4.2.2 認知提升
幾項應用對話式系統對老年人進行認知訓練的研究已經開展,如Van Patten R等[83]認為,居家養老的需求增加,使得幫助提升老年人認知生活方面的機器人變得越來越重要。機器人Ifbot[79]和Ryan[76]可以通過提供互動游戲,來幫助老年人進行認知訓練。Otaki H等[84]則開發了一種支持老年人共同想象的機器人系統,通過觀看早年拍攝的照片并進行主題對話來訓練認知功能。Miura C等[33]提出并評估了一種基于聊天的應用程序,鼓勵老年人自行檢查健康和精神狀態。
4.2.3 遠程醫療
對于遠程醫療保健系統,精心設計的聊天機器人可以成為一種經濟有效的方式來收集數據、促進患者教育、改善與患者的互動并更有效地分配資源[85]。Wilczewski H等[85]的研究展示了聊天機器人Dokbot通過Line應用程序采集老年人的健康數據,這種互動方式不僅提高了信息收集的效率,還減少了被動印象管理的發生,使老年人更愿意分享真實、準確的健康信息,促進了老年人更高質量信息的共享。在新型冠狀病毒肺炎流行期間,Wang X等[86]創建了一個聊天機器人,用于向老年人提供與COVID-19相關的高質量信息和教育,包括癥狀、診斷、防護措施和醫療服務等。
4.2.4 協同照護
對話式系統在協同照護上也表現出了一定的潛力。在Pradhan A等[19]的研究中,很多老年人會主動使用Alexa尋找健康信息,并通過對話式系統來進行健康管理[19],這種協同照護過程會降低服務提供者的照護負擔[87]。一些研究也表明,具身和互動的對話式系統可能會激勵老年人接受疾病和自我護理[88]。Zubatiy T等[87]重點關注了對話式系統在支持輕度認知障礙老年人及其護理人員方面的可能性,并強調了設計更動態和個性化的對話流程的必要性。對話式系統可以支持老年人與其護理人員之間的協調和規劃,并可以擴大護理人員需要提供的支持[59]。一些研究也揭示了對話式系統在減輕臨床醫生對老年人神經認知障礙篩查的負擔方面所展現出的巨大潛力[89]。
4.2.5 情緒支持
老年人與對話式系統的日常互動,已被證實能夠顯著增強他們的居家陪伴感,減輕孤獨[12,19,42,87,89]。Ring L等[40]開發了一種帶有觸摸屏的主動式對話代理,可以評估老年用戶的健康狀況、進行閑聊并提供激勵性故事,幫助減少孤獨感,該研究同時也表明參與者的孤獨程度與交談頻率呈正相關。Ryu H等[90]開發的心理健康聊天機器人Yeonheebot,旨在減少老年人的焦慮和抑郁癥狀,并通過日常關懷對話來提升使用頻率。在新型冠狀病毒感染的隔離期間,聊天機器人Paola和Daisy為老年人提供了陪伴,向老年人建議相關活動,以維持老年人與社區的聯系并促進社區參與[91-92]。
4.2.6 知識獲取
目前一些國家嘗試利用聊天機器人和其他智能對話代理的應用,努力縮小老年人的數字鴻溝,幫助他們在數字化時代中保持活力和參與感。例如,Sriwisathiyakun K等[48]設計了一款聊天機器人Senior See Net,旨在培養老年人的數字素養技能,為他們提供便捷的訪問和學習體驗。這款聊天機器人不僅幫助老年人學習如何使用互聯網和智能設備,還鼓勵他們參與到終身學習中來,提升了老年人的自我認同感與社會參與積極性,助力泰國向全面老齡化社會過渡。
4.3 情境
盡管老年人對對話式系統持有積極態度,但在實際生活中的使用頻率卻較低[71,87]。這可能是老年人群的技術自我效能較低或技術抵制造成的[90]。在特定情境下,如信息檢索、健康監護或社交互動,對話系統能夠顯著提升用戶體驗[71]。然而,老年人對這些功能的使用仍然主要局限于隨機的日常任務簡化。表2為老年人使用對話式系統的一些常見應用場景。
4.4 媒介
對話式系統的媒介形態,主要可以分為虛擬媒介和實體媒介,兩者都對老年人的接受程度和使用頻度有重要影響。表3為對話式系統常見的一些媒介形態。
對話式系統所能提供的非語言交互媒介,可以幫助創造更加自然、人性化的互動體驗[14-15,81]。實體媒介和虛擬媒介的對話式系統沒有在老年人的接受度、使用度,以及提升老年人幸福感、降低孤獨感等功能上呈現具有統計學差異的影響[70]。但對于面臨與年齡相關的認知障礙的老年人來說,實體對話式系統更加直觀且具吸引力[99,102],老年人還可以根據自己的隱私控制需求,來限制它的使用空間和使用對象[42]。此外,許多老年人對實體對話式系統的安全性和潛在攻擊性存在擔憂,特別是可以自主移動的機器人[12,73]。
4.5 行為
衰老不可避免地會導致感覺、知覺、運動和認知能力的多重衰退。因此,需要綜合考慮無障礙問題,這也導致了針對老年人群行為交互設計的大量研究。鑒于本研究重點關注人智交互情境下對話式系統的適老化設計,本部分主要從文本交互、語音交互、多模態交互3個維度討論老年用戶使用對話式系統的相關行為。
4.5.1 文本交互行為
文本交互是對話式系統最基本的交互方式之一。在老年醫療保健方面,有基于Line應用的文本聊天機器人,用于采集血壓、飲食、活動、體重等信息,并在檢測異常時自動通知或報警[94]。Weber P等[91]和Ryu H等[90]的研究表明,由于文本交互操作相對簡單,且文字信息更容易于自行瀏覽和理解,老年人更易接受。同時,為保證可讀性,基于文本的聊天機器人的界面設計須關注字體大小、顏色搭配和文本排版等[94]。
4.5.2 語音交互行為
語音交互通過自然語音的輸入和輸出,模擬人與人之間的交流,從而降低老年人的數字技術使用障礙[103]。研究表明,語音輸入簡化了操作過程,對老年人來說是最有效、最理想的輸入模式[104],可以幫助老年人保持積極的心態和行為[105]。語音對話系統的典型例子包括智能揚聲器和語音助手[106],如亞馬遜Alexa、Google Home、Apple Siri和Cortana等,在支持獨立生活、提醒日常事務及提供社交功能等方面已取得良好效果[107-108]。
值得注意的是,一些問題在一定程度上阻礙了老年人進行語音交互[19,74,89,109]。首先是常見的聽力損失[110],此外,老年人往往難以掌握語音命令的規律[19],且當前系統的語音速度普遍偏快[60,63]。盡管純語音交互不需要精通技術,但多數老年人仍需理解、學習并逐步適應與語音助手的互動[16,60,105]。
4.5.3 多模態交互行為
僅使用文本或語音交互往往難以滿足老年人多元的需求,一些研究指出,在面向老年用戶的對話式系統設計時,需要保留多模態交互形式[90,81,111]。Jian C等[112]證明多模態互動在效率、有效性和偏好方面都優于傳統的單模式交互。虛擬教練Nestore通過文字聊天機器人和有形教練配合輸出,為老年人帶來更全面的信息獲取方式[113];智能揚聲器Tama則結合凝視與語音交互,用注視代替“喚醒詞”[114]。此外,虛擬輔助伴侶Mary整合語音識別與觸摸式圖形界面(GUI)[99],既降低了對物理鍵盤或鼠標的依賴,又通過語音反饋增強交互的直觀性。
面對老年人多樣化的生理與認知需求,對話式系統應根據其能力和場景選擇合適的交互方式,盡可能提供多模態交互選擇。通過在界面可讀性、語音識別準確度以及多模態整合方面的優化,可顯著提升老年人的交互體驗與技術采納度,為其健康與社交需求提供更有力的支持。
5 對話式系統適老化設計的評估體系
目前,針對老年人對話式系統使用體驗的效果評估仍較缺乏。相較于年輕用戶,老年人在使用產品或服務時往往會有特別的體驗和不同的需求,尤其是在感知和技術適應性方面。效果評估不僅能幫助我們更好地理解對話式系統現有設計的優勢和不足,還能為未來的適老化迭代與改進提供明確的方向。
5.1 評估方法
目前主流的評估技術包括訪談、問卷、行為觀察、研討會等主要類型。訪談可以是個別進行的個體訪談[29,59,78,115],也可以是小組訪談[16,20],或與護理人員共同進行的訪談[41]。一些訪談是半結構化的[40,59,85,87],即以更自然的方式調查用戶的感受和體驗。一些研究會使用問卷來評估對話式系統[116],當然有時與訪談結合使用[105],專家[32,91]和護理人員[41]也會參與到對話式系統的評估。觀察老年人在互動中的行為是評估系統的另一種方法。用戶的反應和他們在任務中的表現[59,115]被用于判斷用戶是否愿意與對話式系統互動。研討會也被用于評估老年人對對話式系統的使用和接受情況[21]。
5.2 評估場景
目前大多數對話式系統適老化設計的效果測試都是在實驗室中進行,因為實驗室場景能夠提供受控環境,便于觀察和記錄老年用戶的操作行為,但可能無法完全模擬現實環境中的復雜性和不可預測性,在一定程度上影響了信息的收集并降低了測試結果的普適性[99]。因此,部分研究開始關注在現實使用場景(如家庭、醫院、養老院、其他公共場所等)中進行測試,以獲得更可靠和全面的研究結果[40,43,99]。
5.3 評估標準
文獻呈現了對話式系統的5個評估標準,如表4所示。可用性是選定論文中提到最多的評估標準。部分研究人員采用特定的問卷,比如SUS系統可用性量表[108]。然而,多數研究人員利用非特定問題,如使用的容易程度[20,29,116]、性能[115]、功效[116],以及考慮用戶的技術經驗[117]來評估對話式系統的可用性。問卷[34]和李克特量表[118]往往用來評估用戶滿意度。常見的評估標準還包括可接受性和信任度,可以通過問卷[116]、訪談[40,115]進行評估。有用性也被用于評估對話式系統,采取的方式包括問卷[116,117]、訪談[16,20]和研討會[20]等。
6 對話式系統適老化設計研究框架構建
在對96篇文獻分析結果進行系統性文獻綜述的基礎上,本研究通過整合情報學、信息系統和設計學等多學科理論成果與實踐經驗,最終形成以用戶多樣需求為基礎、兩種設計范式為支撐、五維設計要素為適配、評估反饋體系為保障的有機融通結構體系,并以此作為對話式系統適老化設計的基本研究框架,如圖2所示。該框架較清晰地呈現了對話式系統適老化設計的研究體系及其關鍵元素,并有效地揭示了對話式系統適老化設計的驅動因素、設計范式、設計要素、評價體系4個核心領域的內在聯系。
首先,對老年群體復雜性需求的有效識別,是對話式系統適老化設計的起點,也是關鍵環節。基于ERG理論,本研究突破傳統單一層級模型,揭示了生存、情感與精神需求間的非線性耦合關系:生存需求的滿足為技術介入提供了基礎入口,情感需求通過社會聯結強化了技術效用,精神需求則驅動系統向賦能型設計演進,三者之間能夠隨個體的具體情況和環境變化而進行適時動態調整。
其次,在上述用戶需求分析的基礎上,本研究綜合運用現代化設計范式,秉承以用戶為中心的設計及用戶參與式設計的理念,系統化整合用戶(生理認知特征)、目的(功能服務類型)、情境(使用場景特點)、媒介(虛擬實體形態)、行為(交互模式選擇)五維設計要素。在實際當中,老年群體需求和行為往往受到多種因素的影響,因此,實際的設計當中可以考慮遵循“需求—技術—情境”的貫通原則,探索情境自適應機制,實現技術方案與使用場景的動態匹配。
最后,評估體系建構有效體現了適老化設計當中的多層級驗證思想,既包括用戶的主觀感受(如滿意程度和情感體驗),也包含了客觀的性能指標(如可用性和有用性);既涉及實驗室環境下的基礎性能測試,也延伸至現實場景中的生態效度檢驗。完成評估后,應收集詳盡的反饋信息,促使“需求感知—技術響應—效果驗證”動態循環體系的形成,并通過持續的迭代與優化及用戶畫像動態更新等來實現對話式系統能力的適應性進化。
整體而言,本研究框架通過將需求動態性、技術適配性與評估系統性納入統一分析維度,推動對話式系統適老化設計從“功能補償”向“價值賦能”演進,強調技術對老年社會參與、自我認同的促進作用,同時促進產品和服務向著更符合老年人需求的方向發展,實現人工智能技術更好服務于社會廣大群體的愿景目標。
7 未來展望
7.1 構建人與對話式系統多模態交互模式
作為對于人類接收、處理和使用一種以上的感官模態來傳遞信息的能力的描述,盡管受到一定程度的關注,但目前多模態交互在成熟的對話式系統設計中并不多見。多模態交互不僅可以降低老年用戶的學習成本,還能夠提供生動的對話式助老產品與服務體驗,為人機多感官交互模式注入生機與力量。未來研究可以考慮結合老年人身體特征,將對話式系統向書寫、觸摸、凝視和手勢等方面進一步擴展,幫助老年群體去建立人與對話式系統之間多通道的感官交流模式,打造自然、舒適、高效且具沉浸體驗的用戶對話場景,細粒度挖掘老年人多模態交互過程中的行為與情感變化規律。
7.2 提升對話式系統中老年人數字化體驗
在面向老年群體的對話式系統設計過程中除了繼續堅持以用戶為中心設計、用戶參與式設計范式,還應在功能及元素設計層級強化對于老年人情感支持及價值引導的重視,增強老年人個性化的數字化體驗。比如,充分關注老年人的情感需求,通過色彩、音效、動畫等能夠有效增強情感連接的設計元素的體現,營造更具老年人情感共鳴的交互體驗,提升產品的親和力和用戶的歸屬感。
7.3 開展老年人對話式系統信息行為研究
情報學、信息系統學科近年來對于人智交互、適老化設計等相關領域都具有敏銳的洞察,同時具備信息行為、健康信息學等方向扎實的研究基礎。為此,在本研究所構建框架的基礎上,有必要將情報學、信息系統的部分經典理論應用于揭示老年人使用對話式系統所產生的信息行為。比如,Dervin意義建構理論、Wilson系列模型、ISP模型可以讓我們明確老年人使用對話式系統行為的發生、過程及關聯機制;技術接受模型、信息系統成功模型則能夠幫助分析老年人對于對話式系統的滿意度、采納動機及持續使用意愿等問題。這些不僅可以從個體及微觀層面形成對于老年人使用對話式系統的詮釋,相關結果還可以進一步映射到對話式系統的適老化設計自身,構成系統分析與設計的理論基礎與實踐指導。
7.4 創建支持適老化設計的廣泛包容環境
數字化產品與服務的適老化設計,絕非老年群體僅憑一己之力,也非某個工具一廂情愿使然,更非個別部門、地區能夠一蹴而就。跨越老年數字鴻溝,需要政策扶老、科技適老和社會助老等多維共同發力。對話式系統的適老化開發,同樣要求政府機構、智慧醫養產業、技術人員、社區、家庭等多要素協同聯動、一體推進,支持良好社會氛圍的積極營造,以及數字包容環境的主動創建。比如,智慧醫養產業領域應充分關注對話式工具在養老看護場景的廣闊應用前景,在洞察老年人真實醫養服務需求的前提下,充分考慮利用對話式系統有效提升醫養服務的智能化水平;工程師、醫療保健提供者、設計師、可接受性和可用性專家則應與老年人密切合作,以系統掌握和解釋可能影響老年人對話式系統使用的社會和文化因素;在老年人尋求技術使用障礙突破過程中,來自家庭當中年輕一代的支持尤為重要,“代際學習”“數字反哺”呈現出顯著的內生性和可持續性,在采納對話式系統、增強數字體驗的過程中無疑可以為老年人帶來操作技能、數字素養與使用信心的多元支持。
8 結 語
本研究通過對96篇對話式系統適老化設計的研究論文進行系統性文獻綜述,形成對話式系統適老化設計的驅動因素、設計范式、設計要素和評價體系4個核心研究范疇,并對每個范疇的具體內容進行了深入分析和討論,最后以此構建了對話式系統適老化設計的研究框架。基于分析結果,本研究還提出了未來研究和實踐應重點關注的4個方面。全文通過揭示需求復雜性、技術適配性與評估系統性的內在關聯,能夠為適老化對話式系統開發提供理論整合框架與工具。文章不僅對現有文獻進行了系統性梳理,更重要的是在于通過構建跨學科對話平臺,提示未來研究向“需求—技術—環境”多維協同優化的方向深入。特別而言,情報學在信息行為、數字素養、數字鴻溝與數字包容等領域所形成的豐富研究積累,能夠為本領域的理論發展和實踐創新提供有力的支撐。此外,本研究還可以為深入思考人類與機器人的關系、促進對話式系統產品更廣泛的設計應用以及推動對話式系統服務我國智慧醫養模式建立提供借鑒和參考。
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(責任編輯:王 維)