استفاده از هوش مصنوعی آموزش نحوه حالت‌های واکنشی مناسب چهره انسان به روبات‌ها

حالات چهره نقش کلیدی در ایجاد اعتماد دارند ، اما در حال حاضر ، اکثر روبات‌ها بر عبارات ما تسلط ندارند. با افزایش روزافزون روبات‌ها در مکانهایی که روبات‌ها و انسانها باید به طور هماهنگ کار کنند ، از خانه‌های سالمندان تا انبارها و کارخانه‌ها، نیاز روبات‌های پاسخگو و واقع بینانه به عنوان توانایی روبات‌ها برای تقلید از حالات صورت انسانها در حال افزایش است. می‌تواند بین انسان‌ها و همکاران و مراقبان روباتیک آنها اعتماد ایجاد کند.

در پنج سال گذشته، دانشمندان در Creative Machines Lab در Columbia Engineering، روبات EVA را توسعه داده اند .EVA یک ربات مستقل جدید با چهره‌ای نرم و رسا که برای مطابقت با بیان انسان‌های نزدیک واکنش نشان می‌دهد.

هود لیپسون، جیمز و سالی اسکاپا استاد نوآوری (مهندسی مکانیک) در Creative Machines Lab توضیح داد: “ایده EVA چند سال پیش شکل گرفت وقتی که من و دانش آموزانم متوجه شدیم که روبات‌های آزمایشگاه ما با چشمان پلاستیکی و گوگولی به ما خیره شده اند.”

“لیپسون روند مشابهی را در مغازه خواربارفروشی مشاهده کرد ، جایی که با روبات‌هایی که دارای نشان نام بودند، یک مورد که کلاه دستبافی پوشیده بود، روبرو شد. وی اظهار داشت: “به نظر می‌رسید مردم با دادن چشم ، هویت یا نام به همکاران رباتیک خود انسان سازی می‌کردند.” “این باعث شد که تعجب کنیم ، اگر چشم و لباس کار می‌کند ، چرا روباتی ساخته نمی شود که چهره‌ای فوق العاده گویا و پاسخگو از انسان دارد؟”

در حالی که این امر ساده به نظر می‌رسد ، تولید چهره روباتیک جذاب برای روباتیک‌ها کار پیچیده‌ای بوده است. سالهاست که قطعات روباتیک بدن از فلز یا پلاستیک سخت تشکیل شده است ، موادی که بسیار سفت و محکم نبوده و قادر به حرکت و حرکت بافت انسان نیستند. سخت افزار روباتیک نیز به همان شیوه تصفیه نشده و چالش برانگیز بوده است، زیرا مدارها، سنسورها و موتورها سنگین، پرمصرف و حجیم هستند.

EVA می تواند شش احساس اصلی عصبانیت، انزجار، ترس، شادی، غم و شگفتی را در کنار احساسات مختلف و ظریف‌تر ، با استفاده از “ماهیچه”‌های مصنوعی – کابل‌ها و موتورها – که نقاط خاصی را روی صورت EVA کشیده و با تقلید ، بیان می‌کند ، حرکات بیش از ۴۲ عضله کوچک که در نقاط مختلف به پوست و استخوان صورت انسان متصل شده‌اند.

فرج در این باره می گوید: “بزرگترین چالش در ایجاد EVA طراحی سیستمی بود که به اندازه کافی جمع و جور باشد تا در محدوده جمجمه انسان جا بگیرد در حالی که هنوز به اندازه کافی عملکردی برای تولید طیف گسترده ای از حالات صورت دارد.”

برای غلبه بر این مشکل، گروه به چاپ سه بعدی برای ساخت قطعاتی با اشکال پیچیده که بدون زحمت و کارآمدی با جمجمه EVA ادغام شد، وابسته بود. پس از هفته‌ها کشیدن کابل‌ها برای ایجاد لبخند، اخم یا ناراحتی در EVA، تیم متوجه شد که چهره EVA می‌تواند واکنش‌های احساسی همکاران آزمایشگاهی خود را برانگیزد. لیپسون خاطرنشان کرد: “من روزی مشغول کار خودم بودم که EVA ناگهان لبخندی بزرگ و دوستانه به من زد.” “من می‌دانستم که این کار کاملاً مکانیکی است، اما خود را بازتابنده و لبخند زده دیدم.”

این تیم تأکید کرد که EVA یک آزمایش آزمایشگاهی است و تقلید به تنهایی از راه‌های پیچیده‌ای که انسان از طریق حالات چهره با آن ارتباط برقرار می کند فاصله دارد. با این حال ، چنین فناوری‌هایی می‌توانند روزی دارای عملکردهای ارزشمند و واقعی باشند. به عنوان مثال ، روبات‌هایی با توانایی پاسخگویی به طیف گسترده‌ای از زبان بدن انسان در محل کار ، بیمارستان ، مدرسه و خانه مفید خواهند بود.

لیپسون توضیح می‌دهد: “ما انسان‌ها تا چه حد می توانیم از لحاظ احساسی با چت بات‌های مبتنی بر ابر یا بلندگوهای بی جسم خانه هوشمند تعامل عاطفی داشته باشیم”. به نظر می‌رسد مغز ما به روبات‌هایی که نوعی حضور فیزیکی قابل تشخیص دارند واکنش خوبی نشان می‌دهد. “

چن می افزاید: “روبات‌ها به طرق فزاینده‌ای در زندگی ما آمیخته شده‌اند، بنابراین ایجاد اعتماد بین انسان و ماشین اهمیت فزاینده‌ای دارد.”