Tämä robotti ennustaa, milloin hymyilet – sitten virnistää takaisin heti vihjeen jälkeen

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Komediaklubit ovat suosikkiviikonloppuretkini. Kerää ystäviä, nappaa muutama juoma, ja kun joku vitsi osuu meille kaikille – on maaginen hetki, jolloin katseemme kohtaavat ja jaamme röyhkeän virnistyksen.

Hymyileminen voi tehdä tuntemattomista rakkaimpia ystäviä. Se kannustaa tavata-söpö Hollywood juonittelee, korjaa katkenneita suhteita ja liittyy erottamattomasti sumeisiin, lämpimiin ilon tunteisiin.

Ainakin ihmisille. Robottien aidon hymyn yritykset putoavat usein kummalliseen laaksoon – tarpeeksi lähelle muistuttaakseen ihmistä, mutta aiheuttavat levottomuutta. Loogisesti tiedät mitä he yrittävät tehdä. Mutta tunteet kertovat, että jokin ei ole kunnossa.

Se voi johtua ajoituksesta. Robotit on koulutettu matkimaan hymyn ilmettä. Mutta he eivät tiedä milloin virnistää. Kun ihmiset ovat yhteydessä toisiinsa, hymyilemme aidosti rinnakkain ilman tietoista suunnittelua. Robotit vievät aikaa analysoidakseen henkilön ilmeitä saadakseen virnistyksen. Ihmiselle jopa millisekuntien viive nostaa karvoja niskaan – kuten kauhuelokuvassa, jokin tuntuu manipuloivalta ja väärältä.

Viime viikolla joukkue Columbian yliopistossa esitteli algoritmin joka opettaa robotteja jakamaan hymyn ihmisoperaattoreidensa kanssa. Tekoäly analysoi pienet kasvojen muutokset ennustaakseen käyttäjiensä ilmeet noin 800 millisekuntia ennen kuin ne tapahtuvat – juuri tarpeeksi aikaa, jotta robotti voi virnistää takaisin.

Tiimi koulutti pehmeät robotti-humanoidikasvot nimeltä Emo ennakoimaan ja sovittamaan yhteen ihmistoverinsa ilmeet. Siniseksi sävytetyillä silikonikasvoilla Emo näyttää 60-luvun scifi-alienilta. Mutta se virnisti helposti ihmiskumppaninsa kanssa samalla "emotionaalisella" aallonpituudella.

Humanoidirobotit ovat usein kömpelöitä ja kömpelöitä kommunikoidessaan ihmisten kanssa, kirjoitti Dr. Rachael Jack Glasgow'n yliopistosta, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. ChatGPT ja muut suuret kielialgoritmit voivat jo saada tekoälyn puheesta kuulostamaan ihmiseltä, mutta ei-verbaalista viestintää on vaikea jäljitellä.

Sosiaalisten taitojen ohjelmointi – ainakin kasvojen ilmettä varten – fyysisiksi roboteiksi on ensimmäinen askel kohti "sosiaalisia robotteja liittymään ihmisten sosiaaliseen maailmaan", hän kirjoitti.

Under the Hood

alkaen robotaksi Robo-palvelimille, jotka tuovat sinulle ruokaa ja juomia, autonomiset robotit tulevat yhä enemmän elämäämme.

Lontoossa, New Yorkissa, Münchenissä ja Soulissa, autonominen robotit kiipeä kaoottisten lentokenttien läpi tarjoten asiakasapua – kirjaudu sisään, etsi portti tai etsi kadonneita matkatavaroita. Singaporessa useita seitsemän jalkaa korkeita robotteja, joilla on 360 asteen näkö vaeltaa lentokentällä ilmoittaa mahdollisista tietoturvaongelmista. Pandemian aikana, robotti koirat pakotettu sosiaalinen etäisyys.

Mutta robotit voivat tehdä enemmän. Vaarallisissa töissä – kuten tuhoutuneiden talojen tai siltojen hylyn siivoamisessa – ne voivat olla pelastustoimien edelläkävijöitä ja lisätä ensiaputyöntekijöiden turvallisuutta. Maailman väestön ikääntyessä yhä enemmän he voisivat auttaa sairaanhoitajia tukemaan vanhuksia.

Nykyinen humanoidirobotit ovat sarjakuvamaisen ihania. Mutta tärkein ainesosa, jonka avulla robotit pääsevät maailmaamme, on luottamus. Kun tiedemiehet rakentavat robotteja, joilla on yhä enemmän ihmiskasvot, haluamme heidän ilmeensä vastaavan odotuksiamme. Kyse ei ole vain kasvojen ilmeen matkimisesta. Aito jaettu "joo minä tiedän" -hymy värähtelyn arvoisen vitsin päällä muodostaa siteen.

Ei-verbaalinen viestintä – ilmaisut, käsieleet, kehon asennot – ovat työkaluja, joita käytämme ilmaisemaan itseämme. ChatGPT:n ja muiden kanssa generatiivinen tekoäly, koneet voivat jo "kommunikoida videossa ja suullisesti", sanoi tutkimuksen kirjoittaja Dr. Hod Lipson tiede.

Mutta kun on kyse todellisesta maailmasta – jossa silmäys, silmänisku ja hymy voivat vaikuttaa kaikkiin – se on "kanava, joka puuttuu juuri nyt", Lipson sanoi. ”Väärään aikaan hymyileminen voi kostautua. [Jos edes muutama millisekunti liian myöhään], tuntuu siltä, että parittelet.

Sano juusto

Saadakseen robotit sanattomaan toimintaan tiimi keskittyi yhteen näkökohtaan – yhteiseen hymyyn. Aiemmissa tutkimuksissa on esiohjelmoitu robotit matkimaan hymyä. Mutta koska ne eivät ole spontaaneja, se aiheuttaa pienen mutta huomattavan viiveen ja saa virneestä näyttämään väärennetyltä.

"Siellä on monia asioita, jotka menevät ei-verbaaliseen viestintään", joita on vaikea mitata määrällisesti, Lipson sanoi. "Syy, miksi meidän on sanottava "juustoa", kun otamme valokuvaa, johtuu siitä, että hymyileminen pyynnöstä on itse asiassa melko vaikeaa.

Uusi tutkimus keskittyi ajoitukseen.

Tiimi suunnitteli algoritmin, joka ennakoi ihmisen hymyn ja saa ihmisen kaltaiset animatronickasvot virnistämään rinnakkain. Emoksi kutsutuissa robottikasvoissa on 26 vaihdetta – ajatelkaa keinotekoisia lihaksia – jotka on verhoiltu venyvän silikoni-"ihon" sisään. Jokainen vaihde on kiinnitetty päärobotti "luurankoon" magneeteilla liikuttamaan sen kulmakarvoja, silmiä, suuta ja kaulaa. Emon silmissä on sisäänrakennetut kamerat, jotka tallentavat sen ympäristöä ja hallitsevat sen silmämunan liikkeitä ja räpyttelyliikkeitä.

Itse Emo voi seurata omia ilmeitään. Uuden tutkimuksen tavoitteena oli auttaa sitä tulkitsemaan muiden tunteita. Tiimi käytti temppua, jonka jokainen sisäänpäinkääntynyt teini saattaa tietää: He pyysivät Emoa katsomaan peiliin oppiakseen hallitsemaan vaihteita ja muodostamaan täydellisen ilmeen, kuten hymyn. Robotti oppi vähitellen yhdistämään ilmeensä motorisiin komentoihin – esimerkiksi "nostele poskia". Tiimi poisti sitten kaikki ohjelmointi, joka voisi mahdollisesti venyttää kasvoja liikaa ja vahingoittaa robotin piiihoa.

”Käsi ilmi… hymyilevän robotin kasvojen tekeminen oli uskomattoman haastavaa mekaanisesta näkökulmasta. Se on vaikeampaa kuin robottikäden tekeminen”, Lipson sanoi. ”Olemme erittäin hyviä havaitsemaan epäaitoja hymyjä. Joten olemme erittäin herkkiä sille."

Hämmentävän laakson torjumiseksi tiimi koulutti Emoa ennustamaan kasvojen liikkeitä videoiden avulla, joissa ihmiset nauravat, yllättyivät, rypistävät, itkevät ja esittävät muita ilmeitä. Tunteet ovat yleismaailmallisia: Kun hymyilet, suun kulmat käpristyvät puolikuun muotoon. Kun itket, kulmakarvat rypistyvät yhteen.

Tekoäly analysoi jokaisen kohtauksen kasvojen liikkeet kuva ruudulta. Mittaamalla silmien, suun ja muiden "kasvojen maamerkkien" välisiä etäisyyksiä se löysi ilmaisia merkkejä, jotka vastaavat tiettyä tunnetta – esimerkiksi suunurkan nouseminen viittaa hymyyn, kun taas alaspäin suuntautuva liike laskeutua rypistymään.

Kun tekoäly oli koulutettu, se kesti alle sekunnin tunnistaakseen nämä kasvojen maamerkit. Kun Emoa käynnistettiin, robotin kasvot pystyivät ennakoimaan hymyn ihmisen vuorovaikutuksesta sekunnissa, joten se virnisti osallistujansa kanssa.

Selvyyden vuoksi tekoäly ei "tunne". Pikemminkin se käyttäytyy kuten ihminen nauraessaan hauskalle stand-upille aidolta näyttäen hymyillen.

Kasvojen ilmeet eivät ole ainoita vihjeitä, jotka huomaamme ollessamme vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa. Hienovaraiset pään täristykset, nyökkäykset, kohotetut kulmakarvat tai käsieleet jättävät jälkensä. Kulttuureista riippumatta "ums", "ahhs" ja "tykkäys" - tai niiden vastineet - on integroitu jokapäiväiseen vuorovaikutukseen. Tällä hetkellä Emo on kuin vauva, joka oppi hymyilemään. Se ei vielä ymmärrä muita konteksteja.

"Paljon on vielä matkaa" sanoi Lipson. Raapaamme vain tekoälyn ei-verbaalisen viestinnän pintaa. Mutta "jos luulet, että ChatGPT:n käyttäminen on mielenkiintoista, odota vain, kunnes nämä asiat muuttuvat fyysisiksi ja kaikki vedot poistuvat."

Kuva pistetilanne: Yuhang Hu, Columbia Engineering YouTuben kautta