给机器人赋予情感一直是AI工程师在做的事,最近哥伦比亚华人博士研究了一个能做6种情绪、42种表情的机器人,脸是蓝色的,看起来十分炫酷。相关工作已在ICRA 2021上发表。
机器人是否可以情感,一直是AI科学界和哲学界永恒的辩题。但不可否认的是,机器人冰冷的形象时常给他的创造者们带来恐惧的感觉。为了克服这一挑战,研究小组主要依靠3d 打印技术来制造具有复杂形状的零件,这些零件与 EVA 的头骨无缝、高效地结合在一起。经过几个星期的努力,使 EVA 微笑,皱眉,或看起来沮丧,研究小组注意到 EVA 的蓝色,脱离实体的脸可能引起他们的实验室同事的情绪反应。 “有一天,我正在做自己的事情,长荣突然给了我一个大大的,友好的微笑,”Lipson回忆说。“我知道这完全是机械性的,但我发现自己条件反射地回以微笑。” 一旦团队对 EVA 的机制感到满意,他们就开始着手该项目的第二个主要阶段: 编写人工智能程序来指导 EVA 的面部运动。 尽管栩栩如生的电子机器人已经在主题公园和电影制片厂使用多年,但Lipson的团队在技术上取得了两大进步。EVA 使用深度学习人工智能读取和复制附近人脸的表情。EVA 模仿人类各种面部表情的能力是通过观看自己的视频反复试验而获得的。 最难自动化的人类活动包括在复杂的社会环境中发生的非重复性的身体运动。领导这个项目软件阶段的Lipson博士生Boyuan Chen很快意识到 EVA 的面部运动过于复杂,不能按照预先定义的规则进行管理。 为了应对这一挑战,Chen和另一个学生团队使用几个深度学习神经网络创建了 EVA 的大脑。机器人的大脑需要掌握两种能力: 第一,学会利用自身复杂的机械肌肉系统来产生任何特定的面部表情; 第二,通过读取人类的面部表情来知道要做哪些面部表情。 为了让 EVA 知道自己的脸是什么样子,Chen和他的团队拍摄了数小时的 EVA 随机面孔连续镜头。然后,就像人类在 Zoom 上看自己一样,EVA 的内部神经网络学会了将肌肉运动与它自己脸部的视频片段结合起来。现在 EVA 对自己的脸是如何工作有了初步的认识(自我形象) ,它使用第二个网络将自己的自我形象与其摄像机捕捉到的人脸图像进行匹配。经过几次改进和反复,EVA 获得了从摄像机读取人类面部表情的能力,并通过模仿人类面部表情做出回应。 研究人员指出,EVA 尽管是一个实验室的实验,单独的模仿与人类通过面部表情进行交流的复杂方式相去甚远,但是这种技术有朝一日可能会有有益的、真实的应用。 例如,能够对各种各样的人类肢体语言做出反应的机器人将在工作场所、医院、学校和家庭中大有用处。
参考资料: https://techxplore.com/news/2021-05-robot.html
https://www.eecs.yorku.ca/~chenfsd/