Robot Eva z zachwycającą mimiką

Zazwyczaj robot kojarzy nam się z maszyną pozbawioną życia i ludzkich odruchów. Jednak naukowcy z całego świata pracują nad robotami, które będą w stanie naśladować przynajmniej niektóre ludzkie emocje. Takim robotem jest Eva.

Komunikacja niewerbalna jest osiągnięciem ewolucji, które daje nam możliwość komunikowania się ze sobą bez potrzeby używania słów. Komunikacja między człowiekiem, a obecnie znanymi robotami ma się nijak do tej międzyludzkiej. Już sama złożoność ludzkiej mowy stanowiła (i jednak dalej stanowi) wcale niemały problem, nie wspominając już o komunikacji niewerbalnej. Ludzka twarz za sprawą mimiki jest w stanie przekazać całą paletę uczuć, czego nie można powiedzieć o robotach. Prace nad robotami, które będą w stanie przekazywać uczucia za pomocą wyrazu twarzy jednak trwają, a jednym z takich projektów jest zbudowany na Uniwersytecie Kolumbia robot Eva. Jego twórcy przekonują, że ich maszyna jest w stanie wyrazić szereg ludzkich uczuć poprzez samą mimikę.

Robot jest wszędzie

Roboty spotykamy na każdym kroku już teraz, a w związku z ich dalszym rozwojem możemy być pewni, że integracja między nami, a humanoidalnymi maszynami będzie jeszcze postępować. Z tego powodu naukowcy zainteresowali się tematem komunikacji niewerbalnej czyli  w dużym skrócie – mimiką w robotach. W ten sposób powstała Eva – robot, który potrafi wyrazić niemalże każde uczucie przez swoją twarz.

„Mamy już roboty, które potrafią się porozumiewać z człowiekiem. Są nimi chatboty. Jednak jako ludzie mamy pewne ograniczenie w emocjonalnym zaangażowaniu się w rozmowę z taką maszyną. Czujemy się wtedy niepewne i nieufnie w rozmowie z chatbotem. Inaczej sprawa się ma z robotami, które w jakiś sposób potrafią naśladować człowieka. Na nasze mózgi lepiej działają roboty, które prezentują fizyczny wygląd” – powiedział Hod Lipson, dyrektor firmy Creative Mechanic Labs – firmy, która stoi za skonstruowaniem robota Eva.

Uśmiech robota

Pracę nad Evą trwały ponad 5 lat, ale jej efekty są godne podziwu. Eva jest autonomicznym robotem, który potrafi wyrażać uczucia w momencie, kiedy w jej pobliżu znajdzie się jakiś człowiek. Na pomysł zbudowania Evy, wpadł Hod Lipson i jego studenci podczas jednych z zajęć.

„To było kilka lat temu. Zauważyliśmy, że roboty znajdujące się w naszym laboratorium patrzą na nas swoimi plastikowymi oczami” – mówi Lipson.

Naukowiec wraz z grupą swoich studentów doszedł więc do wniosku, że robot wyposażony w najbardziej „uczłowieczający” narząd jakim jest twarz i oczy, będzie wzbudzał więcej zaufania. Grupa zbudowała więc robota, któremu nadali imię Eva. Jest to co prawda sama głowa pozbawiona robociego ciała, ale i tak robi piorunujące wrażenie. Eva jest w stanie wyrazić sześć głównych uczuć ludzkich: gniew, obrzydzenie, strach, radość, smutek i zaskoczenie. Odbywa się to przy pomocy sztucznych „mięśni” – czyli kabli i silników, które odpowiadają za poruszanie 42 punktów umieszczonych na twarzy Evy.

Wyzwanie dla konstruktorów

Stworzenie twarzy robota, która będzie wyglądać przekonująco dla człowieka było dużym wyzwaniem dla konstruktorów maszyny. Ogromna większość robotów humanoidalnych była zbudowana z części metalowych lub z twardego plastiku, co sprawiało, że ciężko było im się poruszać tak płynnie jak człowiek. Jednym z największych wyzwań dla konstruktorów tego robota humanoidalnego było zmieszczenie wszystkich podzespołów w głowie robota.

„Musieliśmy tak zaprojektować cały system, który odpowiada za sterowanie naszym robotem, żeby można było go umieścić w środku głowy Evy. A trzeba mieć świadomość, że wielkość jej głowy odpowiada standardowej wielkości głowy ludzkiej. Musieliśmy także zadbać o to, żeby to wszystko zachowało swoją funkcjonalność” – zauważył Zanwar Faraj który brał udział w projektowaniu Evy.

Połączenie ze sobą wszystkich potrzebnych części, żeby Eva mogła w jakikolwiek sposób reagować trwało kilka tygodni. Po tym czasie członkowie grupy zauważyli, że niebieska głowa Evy jest w stanie wyrażać emocje.

„Pracowałem w laboratorium nad swoimi rzeczami i kontem oka zauważyłem szeroki uśmiech Evy. W głębi duszy wiedziałem, że jest to czysto mechaniczny uśmiech. Mimo wszystko moim naturalnym odruchem było odwzajemnienie uśmiechu” – powiedział Lipson.

Robot patrzy w lustro

Po zakończeniu prac nad mechaniczną częścią robota humanoidalnego Eva przyszedł czas na wyposażenie go w odpowiednie oprogramowanie. Jego głównym zadaniem było takie sterowanie robotem, żeby ten mógł wyrażać emocje poruszając „twarzą” robota. Konstruktorzy wyposażyli robota w oprogramowanie pozwalające robotowi na uczenie się nowego zachowania poprzez naśladowanie mimiki osób znajdujących się w pobliżu robota. Eva sama uczy się odpowiednich reakcji metodą prób i błędów poprzez oglądanie nagrań własnej twarzy podczas kolejnych prób. W ten sposób robot był w stanie dopasować odpowiednie reakcje do tego co zobaczy na ekranie.

Eva posiada pewną świadomość tego jak funkcjonuje jej twarz. Używa też specjalnego oprogramowania, które pozwala dopasować wyraz jej twarzy do wyrazu twarzy człowieka obserwując go na nagraniu wideo. Eva potrafi zatem rozpoznać na wideo mimikę człowieka i naśladować ją na jej własnej twarzy.

Źródła: advancedsciencenews, http://www.cs.columbia.edu/

Autor: Mateusz Tomanek