Для тих, хто спілкувався з андроїдом, який виглядає неймовірно людським, багато хто повідомляє, що щось «відчувається». Це явище виходить за рамки простої видимості – воно глибоко вкорінене в тому, як роботи виражають емоції та підтримують постійний емоційний стан. Або іншими словами, їх відсутність людські здібності.
Хоча сучасні андроїди можуть майстерно відтворювати індивідуальні вирази обличчя, проблема полягає в створенні природних переходів і збереженні емоційної послідовності. Традиційні системи значною мірою покладаються на заздалегідь запрограмовані вирази, подібні до гортання сторінок у книзі, а не до природного переходу від однієї емоції до наступної. Цей жорсткий підхід часто створює розрив між тим, що ми бачимо, і тим, що ми сприймаємо як справжній емоційний прояв.
Обмеження стають особливо очевидними під час тривалих взаємодій. Андроїд може в одну мить ідеально посміхнутися, але йому важко природним чином змінити вираз обличчя, створюючи приголомшливе відчуття, яке нагадує нам, що ми взаємодіємо з машиною, а не з істотою зі справжніми емоціями.
Хвильове рішення
Ось де деякі нові та важливі дослідження з Університету Осаки. Вчені розробили інноваційний підхід, який фундаментально переосмислює те, як андроїди виражають емоції. Замість того, щоб розглядати вирази обличчя як ізольовані дії, ця нова технологія розглядає їх як взаємопов’язані хвилі руху, які природно протікають по обличчю андроїда.
Подібно до того, як кілька інструментів змішуються, створюючи симфонію, ця система поєднує різноманітні мімічні рухи – від тонкого дихання до кліпання очима – у гармонійне ціле. Кожен рух представлено як хвиля, яку можна модулювати та комбінувати з іншими в режимі реального часу.
Інноваційним цей підхід робить його динамічний характер. Замість того, щоб покладатися на попередньо записані послідовності, система органічно генерує вираження, накладаючи ці різні хвилі руху. Це створює більш плавний і природний вигляд, усуваючи роботизовані переходи, які часто порушують ілюзію природного емоційного вираження.
Технічна інновація полягає в тому, що дослідники називають «модуляцією хвилі». Це дозволяє внутрішньому стану андроїда безпосередньо впливати на прояв цих хвиль експресії, створюючи більш автентичний зв’язок між запрограмованим емоційним станом робота та його фізичним проявом.
Автор зображення: Хісасі Ісіхара
Емоційний інтелект у реальному часі
Уявіть, що ви намагаєтесь змусити робота повідомити, що він стає сонним. Йдеться не лише про опущені повіки – це також про координацію кількох тонких рухів, які люди несвідомо розпізнають як ознаки сонливості. Ця нова система вирішує цю складну проблему за допомогою геніального підходу до координації рухів.
Можливості динамічного вираження
Технологія керує дев’ятьма основними типами скоординованих рухів, які ми зазвичай пов’язуємо з різними станами збудження: дихання, мимовільне моргання, плавні рухи очей, кивання, хитання головою, відображення смоктання, маятниковий ністагм (ритмічні рухи очей), хитання голови та позіхання. .
Кожен із цих рухів контролюється тим, що дослідники називають «загасаючою хвилею» – математичним закономірністю, яка визначає, як рух відбувається з часом. Ці хвилі не є випадковими; вони ретельно налаштовані за допомогою п'яти ключових параметрів:
- Амплітуда: контролює, наскільки виражений рух
- Коефіцієнт демпфування: впливає на швидкість встановлення руху
- Довжина хвилі: визначає час руху
- Центр коливань: встановлює нейтральне положення руху
- Період повторної активації: контролює частоту повторення руху
Відображення внутрішнього стану
Ця система виділяється тим, що вона пов’язує ці рухи з внутрішнім станом збудження робота. Коли система вказує на стан високого збудження (збудження), певні параметри хвилі автоматично коригуються – наприклад, дихальні рухи стають більш частими та вираженими. У стані низького збудження (сонливості) ви можете спостерігати повільніші, більш виражені позіхання та періодичне кивання головою.
Система досягає цього за допомогою того, що дослідники називають модулями «часового управління» та «постурального управління». Скроневий модуль контролює, коли відбуваються рухи, тоді як постуральний модуль забезпечує природну взаємодію всіх компонентів обличчя.
Хісасі Ісіхара є провідним автором цього дослідження та доцентом кафедри машинобудування Вищої школи інженерії Університету Осаки.
«Замість створення поверхневих рухів, — пояснює Ісіхара, — подальший розвиток системи, у якій внутрішні емоції відображатимуться в кожній деталі дій андроїда, може призвести до створення андроїдів, які сприйматимуться як такі, що мають серце».
Вираз сонного настрою на дитячому роботі-андроїді (автор зображення: Hisashi Ishihara)
Покращення в переходах
На відміну від традиційних систем, які перемикаються між попередньо записаними виразами, цей підхід створює плавні переходи шляхом постійного налаштування цих параметрів хвилі. Рухи координуються через складну мережу, яка забезпечує природну координацію мімічних рухів – подібно до того, як рухи обличчя несвідомо координуються.
Дослідницька група продемонструвала це за допомогою експериментальних умов, показуючи, як система може ефективно передавати різні рівні збудження, зберігаючи природний вигляд виразів.
Майбутні наслідки
Розвиток цієї хвильової системи емоційного вираження відкриває захоплюючі можливості для взаємодія людини і робота, і може поєднуватися з такими технологіями, як Втілений ШІ в майбутньому. Хоча сучасні андроїди часто створюють відчуття незручності під час тривалих взаємодій, ця технологія може допомогти подолати дивовижну долину – той незручний простір, де роботи виглядають майже, але не зовсім людьми.
Ключовий прорив полягає у створенні справжньої емоційної присутності. Генеруючи плавні, відповідні контексту вирази, які відповідають внутрішнім станам, андроїди можуть стати більш ефективними в ролях, які вимагають емоційного інтелекту та людського зв’язку.
Коічі Осука був старшим автором і є професором кафедри машинобудування Осакського університету.
Як пояснює Осука, ця технологія «може значно збагатити емоційне спілкування між людьми та роботами». Уявіть собі медичних компаньйонів, які можуть висловити належне занепокоєння, роботів-навчальників, які виявляють ентузіазм, або роботів-обслуговувачів, які виявляють щиру, здавалося б, уважність.
Дослідження демонструє особливо багатообіцяючі результати у вираженні різних рівнів збудження – від високоенергетичного збудження до низькоенергетичної сонливості. Ця можливість може бути вирішальною в сценаріях, коли роботам потрібно:
- Передайте рівень пильності під час тривалої взаємодії
- Виражайте відповідні рівні енергії в терапевтичних умовах
- Зіставте їхній емоційний стан із соціальним контекстом
- Зберігайте емоційну послідовність під час тривалих розмов
Здатність системи генерувати природні переходи між станами робить її особливо цінною для додатків, які вимагають тривалої взаємодії людини з роботом.
Розглядаючи емоційне вираження як плинне, хвильове явище, а не серію попередньо запрограмованих станів, технологія відкриває багато нових можливостей для створення роботів, які можуть взаємодіяти з людьми емоційно значущими способами. Подальші кроки дослідницької групи будуть зосереджені на розширенні емоційного діапазону системи та подальшому вдосконаленні її здатності передавати тонкі емоційні стани, впливаючи на те, як ми будемо думати про андроїдів і взаємодіяти з ними в нашому повсякденному житті.
