برای کسانی که با اندرویدی که به‌طور باورنکردنی انسانی به نظر می‌رسد تعامل داشته‌اند، بسیاری گزارش می‌دهند که چیزی «احساس می‌کند». این پدیده فراتر از ظاهر صرف است – ریشه آن عمیقاً در نحوه بیان احساسات و حفظ حالات عاطفی ثابت توسط روبات ها است. یا به عبارتی فقدان آنها توانایی های انسان مانند.
در حالی که اندرویدهای مدرن می توانند به طرز ماهرانه ای حالات چهره فردی را تکرار کنند، چالش در ایجاد تغییرات طبیعی و حفظ ثبات عاطفی نهفته است. سیستم های سنتی به شدت به عبارات از پیش برنامه ریزی شده متکی هستند، شبیه به ورق زدن صفحات کتاب به جای جریان طبیعی از یک احساس به احساس دیگر. این رویکرد سفت و سخت اغلب بین آنچه می‌بینیم و آنچه که به عنوان بیان عاطفی واقعی درک می‌کنیم، گسست ایجاد می‌کند.
محدودیت ها به ویژه در طول تعاملات طولانی آشکار می شوند. یک اندروید ممکن است در یک لحظه کاملاً لبخند بزند، اما در تلاش باشد تا به طور طبیعی به حالت بعدی تبدیل شود و تجربه‌ای دلخراش ایجاد کند که به ما یادآوری می‌کند به جای موجودی با احساسات واقعی، در حال تعامل با یک ماشین هستیم.
یک راه حل مبتنی بر موج
اینجاست که برخی تحقیقات جدید و مهم از دانشگاه اوزاکا وارد شده است. دانشمندان رویکردی نوآورانه ایجاد کرده‌اند که اساساً نحوه بیان احساسات اندرویدی‌ها را دوباره تصور می‌کند. این فناوری جدید به‌جای اینکه حالات صورت را به‌عنوان اعمالی منزوی در نظر بگیرد، آنها را به‌عنوان امواج حرکتی به هم پیوسته‌ای می‌بیند که به‌طور طبیعی در صورت یک اندروید جریان دارند.
درست همانطور که چندین ساز با هم ترکیب می شوند تا یک سمفونی ایجاد کنند، این سیستم حرکات مختلف صورت را – از الگوهای تنفس ظریف گرفته تا چشمک زدن – را در یک کل هماهنگ ترکیب می کند. هر حرکت به عنوان یک موج نشان داده می شود که می تواند در زمان واقعی با دیگران مدوله و ترکیب شود.
آنچه این رویکرد را نوآورانه می کند، ماهیت پویای آن است. این سیستم به جای تکیه بر توالی های از پیش ضبط شده، عبارات را به صورت ارگانیک با پوشاندن این امواج مختلف حرکت تولید می کند. این امر ظاهری روان‌تر و طبیعی‌تر ایجاد می‌کند و انتقال‌های روباتیکی را که اغلب توهم بیان احساسات طبیعی را می‌شکنند، از بین می‌برد.
نوآوری فنی در چیزی است که محققان آن را “مدولاسیون شکل موج” می نامند. این به حالت داخلی اندروید اجازه می‌دهد تا مستقیماً بر چگونگی آشکار شدن این امواج بیان تأثیر بگذارد و ارتباط معتبرتری بین حالت عاطفی برنامه‌ریزی‌شده ربات و بیان فیزیکی آن ایجاد کند.
اعتبار تصویر: هیساشی ایشیهارا
هوش هیجانی در زمان واقعی
تصور کنید سعی می کنید یک ربات نشان دهد که خواب آلود است. این فقط در مورد افتادگی پلک نیست – بلکه در مورد هماهنگ کردن چندین حرکت ظریف است که انسان ناخودآگاه آنها را به عنوان نشانه های خواب آلودگی تشخیص می دهد. این سیستم جدید از طریق یک رویکرد مبتکرانه برای هماهنگی حرکت، با این چالش پیچیده مقابله می کند.
قابلیت بیان پویا
این فناوری ۹ نوع اساسی از حرکات هماهنگ را که ما معمولاً با حالت‌های برانگیختگی مختلف مرتبط می‌دانیم، تنظیم می‌کند: تنفس، پلک زدن خود به خود، حرکات متحرک چشم، تکان دادن سر، تکان دادن سر، انعکاس مکیدن، نیستاگموس آونگی (حرکات موزون چشم)، تاب خوردن به سمت سر، و خمیازه کشیدن. .
هر یک از این حرکات توسط چیزی که محققان آن را “موج پوسیده” می نامند کنترل می شود – یک الگوی ریاضی که نحوه انجام حرکت را در طول زمان تعیین می کند. این امواج تصادفی نیستند. آنها با استفاده از پنج پارامتر کلیدی به دقت تنظیم می شوند:
- دامنه: نحوه تلفظ حرکت را کنترل می کند
- نسبت میرایی: بر سرعت حل شدن حرکت تأثیر می گذارد
- طول موج: زمان حرکت را تعیین می کند
- مرکز نوسان: موقعیت خنثی جنبش را تعیین می کند
- دوره فعال سازی مجدد: تعداد دفعات تکرار حرکت را کنترل می کند
بازتاب حالت داخلی
چیزی که این سیستم را متمایز می کند این است که چگونه این حرکات را به حالت برانگیختگی داخلی ربات مرتبط می کند. هنگامی که سیستم یک حالت برانگیختگی بالا (هیجان) را نشان می دهد، پارامترهای موج خاصی به طور خودکار تنظیم می شوند – به عنوان مثال، حرکات تنفسی مکرر و واضح تر می شوند. در حالت برانگیختگی کم (خواب آلودگی)، ممکن است حرکات خمیازه آهسته تر و واضح تر و گهگاه سر تکان دادن سر را مشاهده کنید.
این سیستم از طریق آنچه محققان ماژول‌های «مدیریت زمانی» و «مدیریت وضعیتی» می‌نامند به این مهم دست می‌یابد. ماژول زمانی زمان وقوع حرکات را کنترل می‌کند، در حالی که ماژول وضعیتی اطمینان می‌دهد که تمام اجزای صورت به طور طبیعی با هم کار می‌کنند.
هیساشی ایشیهارا نویسنده اصلی این تحقیق و دانشیار دپارتمان مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی تحصیلات تکمیلی، دانشگاه اوزاکا است.
ایشیهارا توضیح می‌دهد: «به‌جای ایجاد حرکات سطحی، توسعه بیشتر سیستمی که در آن احساسات درونی در جزئیات اعمال یک اندروید منعکس می‌شود، می‌تواند منجر به ایجاد اندرویدهایی شود که قلب دارند.»
بیان حالت خواب آلود در یک ربات اندرویدی کودک (اعتبار تصویر: Hisashi Ishihara)
بهبود در انتقال
برخلاف سیستم‌های سنتی که بین عبارات از پیش ضبط‌شده سوئیچ می‌کنند، این رویکرد با تنظیم مداوم این پارامترهای موج، انتقال‌های صافی ایجاد می‌کند. حرکات از طریق یک شبکه پیچیده هماهنگ می شوند که تضمین می کند اعمال صورت به طور طبیعی با هم کار می کنند – دقیقاً مانند اینکه حرکات صورت انسان به طور ناخودآگاه هماهنگ می شود.
تیم تحقیقاتی این را از طریق شرایط آزمایشی نشان داد که نشان می‌دهد چگونه سیستم می‌تواند به طور موثر سطوح مختلف برانگیختگی را در عین حفظ عبارات ظاهری طبیعی منتقل کند.
پیامدهای آینده
توسعه این سیستم بیان احساسی مبتنی بر موج، فرصت‌های شگفت‌انگیزی را برای شما باز می‌کند تعامل انسان و ربات، و می تواند با فناوری مانند تجسم هوش مصنوعی در آینده در حالی که اندرویدهای فعلی اغلب در طول تعاملات طولانی احساس ناراحتی ایجاد می کنند، این فناوری می تواند به پل زدن دره عجیب و غریب کمک کند – فضای ناراحت کننده ای که ربات ها تقریباً اما نه کاملاً انسان به نظر می رسند.
پیشرفت کلیدی در ایجاد حضور احساسی واقعی است. با تولید عبارات سیال و متناسب با زمینه که با حالات درونی مطابقت دارد، اندرویدها می توانند در نقش هایی که نیاز به هوش هیجانی و ارتباط انسانی دارند مؤثرتر شوند.
کویچی اوسوکا به عنوان نویسنده ارشد و استاد گروه مهندسی مکانیک در دانشگاه اوزاکا است.
همانطور که اوسوکا توضیح می‌دهد، این فناوری «می‌تواند ارتباطات عاطفی بین انسان‌ها و روبات‌ها را بسیار غنی‌تر کند». همراهان مراقبت‌های بهداشتی را تصور کنید که می‌توانند نگرانی مناسبی را ابراز کنند، روبات‌های آموزشی که اشتیاق نشان می‌دهند، یا روبات‌های خدماتی که دقت ظاهری واقعی را نشان می‌دهند.
این تحقیق نتایج امیدوارکننده‌ای را در بیان سطوح مختلف برانگیختگی نشان می‌دهد – از هیجان پرانرژی تا خواب‌آلودگی کم انرژی. این قابلیت می‌تواند در سناریوهایی که ربات‌ها نیاز دارند:
- سطوح هوشیاری را در طول تعاملات طولانی مدت منتقل کنید
- سطوح انرژی مناسب را در محیط های درمانی بیان کنید
- وضعیت عاطفی آنها را با بافت اجتماعی تطبیق دهید
- در طول مکالمات طولانی، ثبات عاطفی را حفظ کنید
توانایی سیستم برای ایجاد انتقال های طبیعی بین حالت ها، آن را به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به تعامل پایدار انسان و ربات دارند، ارزشمند می کند.
این فناوری با در نظر گرفتن بیان احساسی به عنوان پدیده ای سیال و مبتنی بر موج به جای یک سری حالت های از پیش برنامه ریزی شده، بسیاری از امکانات جدید را برای ایجاد ربات هایی که می توانند با انسان ها به روش های معنادار احساسی درگیر شوند، باز می کند. گام‌های بعدی تیم تحقیقاتی بر گسترش دامنه عاطفی سیستم و اصلاح بیشتر توانایی آن برای انتقال حالات احساسی ظریف متمرکز خواهد بود و بر نحوه تفکر و تعامل با اندروید در زندگی روزمره‌مان تأثیر می‌گذارد.
