以Siri和Alexa等名字命名的虚拟助手，如今在五分之一的美国家庭中成为家庭的一部分。它们拥有无尽的耐心，接受任何语音命令，如果一切正常，它们会播放所需的音乐，提供天气预报或更新用户的日历。语音控制的数字助手有望在日常生活中为我们提供帮助。它们正在迅速蔓延。2016年，只有1%的美国家庭有这种情况，但仅仅两年后，这一数字就上升到了20%。不少于13%的德国家庭也在使用它们。

如果一切都如盖塔诺·布兰达博士所愿，这只是个开始。Blanda想要把语音控制的数字助手从简单的日常助手变成化学专家，并在一个需要大量专业知识和使用技术语言的地方使用它们:实验室。

作为创创涂料添加剂业务线的负责人，Blanda博士了解新的实验室助理在科学专业知识和语言技能方面的巨大需求。他的团队专门从事涂料行业的配方和相关的添加剂。为了准确地满足客户在颜色、光泽和耐用性方面的要求，专家们必须创造出复杂的混合物，并添加适当的添加剂。成千上万种组合是可能的——事实上，远远超过人类大脑所能处理的。

专家们相应地花费了大量的时间在他们办公桌上的笔记和数据表中查找。因此，数字助手现在将帮助用户在实验室中直接研究和调整配料。助手的名字是COATINO™。COATINO的想法是在涂料添加剂公司的一次战略会议上产生的。“我们讨论了业务发展的新途径，”涂料添加剂战略业务领域发展主管、项目经理Oliver博士说。“创新不再局限于成品或工艺。相反，你需要展示你以新服务和商业模式形式提出解决方案的能力。”研究人员专注于涂料和油漆配方的日常挑战，很快决定他们可以使用语音控制的数字配方助手。这个想法让整个团队兴奋不已。但这是实验室里的专家们真正需要的吗?

从罐头到原型

为了找到答案，科学家们决定直接开始研究。他们把一罐空油漆涂上公司的颜色。然后他们把它放进实验室，在那里他们拍摄了一名同事和易拉罐之间的讨论。在视频中，用户向易拉罐询问一种适合用于木器涂层的水性消泡剂。罐头给出了答复，为实验室员工提供了一些产品，并订购了一个样品。

“那时候，这些问题都是由一位站在墙后面的同事回答的，”Kröhl说。“尽管这是非常特别的，但我们希望与客户切实测试我们的想法，并迅速获得反馈。”该视频被分享给了许多客户，团队还进行了结构化的采访。这个想法引起了极大的兴趣。

这一批准鼓励开发人员进入未知领域。Kröhl说:“我们是油漆和涂料的专家，但不是语音控制助手的专家。”“这就是为什么我们知道这个项目可能不会成功。然而，我们和我们的客户认为它有巨大的潜力，我们愿意冒险。”他们的目标是在欧洲涂料展(世界上最重要的油漆和涂料行业贸易展览会)上及时开发出一个原型助手。

这并非易事，因为传统的语音识别系统无法处理专业词汇。Kröhl说:“通常的助手根本听不懂我们的语言。”例如，当你问他们关于分散性、流变性或硅树脂的问题时，他们很快就会达到极限，而且他们最多只能提供一般的信息。

Kröhl说:“为了形成一种涂层，他们必须能够做更多的工作。”“如果他们不知道这些成分的属性以及它们如何相互作用，他们在实验室里就不会有任何帮助。”

独特的挑战

油漆、漆和其他涂料基本上由四种成分组成:溶剂、粘合剂、颜料和助剂。根据混合物的不同，不同的成分会影响彼此的效果。可能的组合数量是巨大的。即使在涂料配方的开发过程中只考虑10种固化剂、10种粘合剂、10种颜料和10种添加剂，这些数字也转化为10,000种可能的组合。这甚至还没有考虑到所使用的成分比例的变化。Blanda说:“一旦产品完成，客户对它应该具有的功能有非常精确的想法。”为了为涂料行业开发一款功能强大的语音控制助手，研究人员首先开始将所有可用信息进行结构化，并将其输入一个巨大的数据库。在下一步，他们使使用语音控制功能调用这些信息成为可能。

例如，如果你问店员:“哪种添加剂适合印刷油墨?”“显然，系统必须能够理解每个单词。此外，COATINO还必须了解“添加剂”是指某一类涂料成分。下一步，助手必须访问数据，搜索数据，创建合适的链接，并将数据分配给可能相关的结果。为了做到这一点，它首先将声音序列分解成它们最小的组成部分，并根据特征属性进行数据搜索。助手面临的一个特殊挑战是，COATINO不仅要能理解主格德语名词，还要能理解其他情况的德语名词。研究人员还想确保说话者的方言或口音不会影响结果。最终的目标是使COATINO能够理解全球客户的发音。这些挑战还包括说话者不同的语速和音调，以及讨论的具体语境。“训练过程非常伤脑筋，”Kröhl说。“在我们上海同事的试运行最终成功后，埃森的同事出现了问题。” For almost two years now, COATINO has been jointly developed and trained by the business line and an external development company from Berlin. The assistant passed its first important development test when the prototype was demonstrated at the ECS.

当被问及合适的添加剂时，COATINO不仅列出了产品清单，而且对它们进行了优先排序。“COATINO可以告诉我哪种添加剂最适合我的配方和我的要求。因此，它可以给我有根据的建议，”Blanda说。一旦用户找到了想要的产品，他或她可以发出语音命令，让COATINO订购样品，直接通过电子邮件调用相关的技术数据表，或与安排的专家对话。Kröhl说:“对我们来说，以客户为导向的数字解决方案使人们能够更有效地讨论创新的解决方案。”

来自数据库的新配方

在欧洲涂料展开始前，COATINO原型已经准备就绪。布兰达说:“我们立即把它展示给我们挑选出来的一批顾客。”用户可以通过麦克风将自己的愿望传递给平板电脑，而不是罐子。“反馈甚至比我们预期的还要好。我们能够争取到一些客户，他们将成为测试助手的首批用户。”他们将把自己的经验传授给布兰德和他的团队。“我们想让客户在早期阶段就参与进来，”Blanda说。“只有当客户也认为这样做对他们有利时，这样的项目才能奏效。”研究人员计划在2020年将COATINO应用于整个涂料行业。

然而，该系统的进一步发展还没有结束的迹象。Kröhl说:“当你使用数字助手时，你会不断想出新功能的点子。”例如，COATINO不仅可以提供现有的配方，还可以推荐自己的新混合物。科学家们可以在实验室里直接测试这些混合物，并增强它们的用途。“我们的COATINO有一天可能真的成为一个人工智能实体，”布兰达说。“但在那之前，我们还有很长的路要走。”

欲了解更多信息，请访问http://bit.ly/coatino．

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