SG.hu
Nehéz, de fontos a robotokat pislogni tanítani
A pislogásnak meglepően nagy szerepe van az emberek közötti kommunikációban.
A genovai Olasz Technológiai Intézet CONTACT (Cognitive Architecture for Collaborative Technologies) nevű kutatócsoportja ember-robot interakciós kísérletekkel foglalkozik. Kutatásaik szerint az emberek jobban reagálnak az olyan robotokra, amelyek tudnak pislogni. Ez azért fontos, mert a pislogásnál - ahogy a tekintet más aspektusainál is - többről van szó, mint ami szigorúan véve látszik. "Bár gyakran feltételezik, hogy a pislogás csupán egy reflexszerű fiziológiai funkció, amely a védelmi funkciókhoz és a szem megnedvesítéséhez kapcsolódik, az emberek egymással való kapcsolatában is fontos szerepet tölt be" - mondta el Helena Kiilavuori, a finnországi Tampere Egyetem pszichológus kutatója.
Az emberi pislogás figyelmet és érzelmeket közvetít. A nem verbális kommunikáció egyik eszközeként számos olyan dolgot fejez ki, aminek nem vagyunk tudatában, például azt, hogy kinek kell sorra kerülnie egy beszélgetésben. Így ez csak egy a sok társadalmi jel közül, amelyeket az emberek folyamatosan cserélnek anélkül, hogy tudatában lennének, miközben rengeteg információt merítenek belőlük. A robotikusok emiatt az emberi pislogás fizikai és pszichológiai tulajdonságait is tanulmányozzák, hogy megértsék miért kell a robotoknak is képessé válniuk erre.
"A pislogás emberi viselkedésben betöltött számos fontos funkciója miatt feltételezhető, hogy ha a robotok pislognak a szemükkel, az jelentősen javíthatja az érzékelt emberi hasonlóságukat. Ez pedig megkönnyítheti az ember-robot interakciót" - mondja Kiilavuori. Másképp fogalmazva: "Ha a robot jól pislog, az emberek átérzik a karakterét" - mondja David Hanson, a Hanson Robotics vezetője. A 13 évesek és felnőttek körében végzett CONTACT kutatás ugyanis azt mutatja, hogy mindkét csoport egyszerűen jobban szereti a pislogó robotokat. Egy pislogás nélküli robot azt a kellemetlen benyomást keltheti az emberben, hogy bámulják - mutat rá Alessandra Sciutti, a CONTACT egység vezetője. Az emberek emellett intelligensebbnek is érzékelik a természetesebben pislogó robotokat. Az intelligencia pedig olyan helyzetekben számít, amikor az emberek a robotoktól függnek az információszolgáltatásban, például a vasútállomásokon.
A természetesnek tűnő pislogás előnyei ellenére a robotokba való integrálása (az avataroktól és az arcot megjelenítő képernyővel ellátott robotoktól eltekintve) technikailag nagy kihívást jelent. "A pislogás az egyik legfinomabb emberi mozdulat, ezért az ezeket a mozdulatokat utánzó mechanizmusok megtervezése fejlett technológiát igényel, például nagy pontosságú motorokat" - magyarázza Kiilavuori. A Engineered Arts robotikusai például drága, űrtechnikai minőségű motorokat használnak, valamint saját vezérlőelektronikát terveztek.
* "A motorok sebességének beállítása, amellyel a bőr anyagát mozgatják pislogás közben, igazi kihívást jelent, ahogy az is, hogy eközben a szem formája természetesnek tűnjön." - mondta Hanson. Egy másik kérdés a mesterséges szemhéjak és maga a szemfelület közötti súrlódás csökkentése, illetve a motoros pislogás sebessége és hangja közötti kompromisszum. Francesco Rea, a CONTACT egység vezető technikusa szerint egy hal motor tompíthatja a pislogás hangját, azonban a lassabb mozgás miatt ilyenkor a robotot álmosnak érzik az emberek.
A nagyon lassú pislogás a vizuális információk elvesztését is kockáztatja, mivel a robotok kamerája a szemek mögött helyezkedik el. "A látás szempontjából két képkocka kihagyása nem olyan nagy probléma" - mondja Rea. "Tíz képkocka kihagyása már problémát jelent. Egy másik kihívás a pislogások megfelelő időzítése és időtartama." A pislogás különböző funkciói - például az, ahogyan egy személy változtatja a pislogás sebességét, miközben hazudik - különböző szemhéjdinamikát, valamint különböző érzelmi állapotokat foglal magában. "A természetes és megfelelő pislogási időtől és időtartamtól való bármilyen eltérés egy adott kontextusban furcsának és zavarónak tűnhet" - mondja. A CONTACT csapata egy olyan szoftvert használ, amely részben véletlenszerűvé teszi az egyszeri és a kétszeri villogás közötti intervallumokat, mert a fixen pislogás sem tűnne túl természetesnek.
A Disney Researchnél a robotikusok a karakteranimátorokkal közösen dolgoztak ki egy kutatási prototípust a valósághű robot tekintet kifejlesztésére. Céljuk egy olyan kifejező tekintetrendszer megtervezése, amelyet az animátorok könnyen irányíthatnak, hogy finom érzelmeket közvetítsenek. Az olyan elemekkel, mint a szemhéjak mozgásgörbéi, "mintegy elszigetelhetjük ezeket az egyes viselkedési formákat, ami sokkal könnyebbé teszi, hogy valóban az apró szempontok és kis részletek helyes kidolgozására koncentráljunk" - mondja James Kennedy, a Disney Research kutatója.
Szabadalmaztatták a tekintet robotikus érzékelésére és irányítására szolgáló rendszerüket. Ez magában foglalja a robot mellkasában lévő kamera által készített képek feldolgozására szolgáló szoftvert, valamint a szemhéjak nyitásához és zárásához hasonló mozdulatokhoz szükséges vezérlőjelek generálását. Kennedy szerint a kutatás még inkább kísérleti jellegű, és egyelőre nem alkalmazzák a Disney vidámparkjaiban. "A cél az volt, hogy kiválasszunk egy olyan társadalmi jelzést, amely érdekelt minket, és a lehető legmesszebbre menjünk az élethű, hihető mozgás és viselkedés megvalósításában, amelyről úgy éreztük, hogy platformot biztosít az emberekkel való kapcsolatteremtéshez." A technológiát még finomítani kell ahhoz, hogy például a tekintetrendszer az emberekkel való hosszabb, közeli interakciókban is hihető maradjon.
Egy másik általános kihívás az, hogy a humanoid robotok elkezdjék szinkronizálni a pislogási mintázatukat az emberekéhez, ahogyan az emberek teszik egy beszélgetés során. Az ilyen típusú kihívások továbbra is lenyűgözőek egyes robotikusok számára. A popkultúrában az emberektől megkülönböztethetetlen androidokról alkotott eltúlzott képekkel ellentétben a pislogás csak egy apró példa arra, hogy a robotok interakciói még mindig nem tűnnek teljesen természetesnek. Amikor megpróbálunk lemásolni egy olyan apró és néha alábecsült mechanizmust, mint a pislogás, "valójában felfedjük, hogy mennyire összetett ez a mechanizmus, és mennyi finom mozgás van benne" - jegyzi meg Kennedy. "És ez az a pont, ahol igazán nagyszerű lehetőségünk van a felfedezésre és a feltalálásra".
A genovai Olasz Technológiai Intézet CONTACT (Cognitive Architecture for Collaborative Technologies) nevű kutatócsoportja ember-robot interakciós kísérletekkel foglalkozik. Kutatásaik szerint az emberek jobban reagálnak az olyan robotokra, amelyek tudnak pislogni. Ez azért fontos, mert a pislogásnál - ahogy a tekintet más aspektusainál is - többről van szó, mint ami szigorúan véve látszik. "Bár gyakran feltételezik, hogy a pislogás csupán egy reflexszerű fiziológiai funkció, amely a védelmi funkciókhoz és a szem megnedvesítéséhez kapcsolódik, az emberek egymással való kapcsolatában is fontos szerepet tölt be" - mondta el Helena Kiilavuori, a finnországi Tampere Egyetem pszichológus kutatója.
Az emberi pislogás figyelmet és érzelmeket közvetít. A nem verbális kommunikáció egyik eszközeként számos olyan dolgot fejez ki, aminek nem vagyunk tudatában, például azt, hogy kinek kell sorra kerülnie egy beszélgetésben. Így ez csak egy a sok társadalmi jel közül, amelyeket az emberek folyamatosan cserélnek anélkül, hogy tudatában lennének, miközben rengeteg információt merítenek belőlük. A robotikusok emiatt az emberi pislogás fizikai és pszichológiai tulajdonságait is tanulmányozzák, hogy megértsék miért kell a robotoknak is képessé válniuk erre.
"A pislogás emberi viselkedésben betöltött számos fontos funkciója miatt feltételezhető, hogy ha a robotok pislognak a szemükkel, az jelentősen javíthatja az érzékelt emberi hasonlóságukat. Ez pedig megkönnyítheti az ember-robot interakciót" - mondja Kiilavuori. Másképp fogalmazva: "Ha a robot jól pislog, az emberek átérzik a karakterét" - mondja David Hanson, a Hanson Robotics vezetője. A 13 évesek és felnőttek körében végzett CONTACT kutatás ugyanis azt mutatja, hogy mindkét csoport egyszerűen jobban szereti a pislogó robotokat. Egy pislogás nélküli robot azt a kellemetlen benyomást keltheti az emberben, hogy bámulják - mutat rá Alessandra Sciutti, a CONTACT egység vezetője. Az emberek emellett intelligensebbnek is érzékelik a természetesebben pislogó robotokat. Az intelligencia pedig olyan helyzetekben számít, amikor az emberek a robotoktól függnek az információszolgáltatásban, például a vasútállomásokon.
A természetesnek tűnő pislogás előnyei ellenére a robotokba való integrálása (az avataroktól és az arcot megjelenítő képernyővel ellátott robotoktól eltekintve) technikailag nagy kihívást jelent. "A pislogás az egyik legfinomabb emberi mozdulat, ezért az ezeket a mozdulatokat utánzó mechanizmusok megtervezése fejlett technológiát igényel, például nagy pontosságú motorokat" - magyarázza Kiilavuori. A Engineered Arts robotikusai például drága, űrtechnikai minőségű motorokat használnak, valamint saját vezérlőelektronikát terveztek.
* "A motorok sebességének beállítása, amellyel a bőr anyagát mozgatják pislogás közben, igazi kihívást jelent, ahogy az is, hogy eközben a szem formája természetesnek tűnjön." - mondta Hanson. Egy másik kérdés a mesterséges szemhéjak és maga a szemfelület közötti súrlódás csökkentése, illetve a motoros pislogás sebessége és hangja közötti kompromisszum. Francesco Rea, a CONTACT egység vezető technikusa szerint egy hal motor tompíthatja a pislogás hangját, azonban a lassabb mozgás miatt ilyenkor a robotot álmosnak érzik az emberek.
A nagyon lassú pislogás a vizuális információk elvesztését is kockáztatja, mivel a robotok kamerája a szemek mögött helyezkedik el. "A látás szempontjából két képkocka kihagyása nem olyan nagy probléma" - mondja Rea. "Tíz képkocka kihagyása már problémát jelent. Egy másik kihívás a pislogások megfelelő időzítése és időtartama." A pislogás különböző funkciói - például az, ahogyan egy személy változtatja a pislogás sebességét, miközben hazudik - különböző szemhéjdinamikát, valamint különböző érzelmi állapotokat foglal magában. "A természetes és megfelelő pislogási időtől és időtartamtól való bármilyen eltérés egy adott kontextusban furcsának és zavarónak tűnhet" - mondja. A CONTACT csapata egy olyan szoftvert használ, amely részben véletlenszerűvé teszi az egyszeri és a kétszeri villogás közötti intervallumokat, mert a fixen pislogás sem tűnne túl természetesnek.
A Disney Researchnél a robotikusok a karakteranimátorokkal közösen dolgoztak ki egy kutatási prototípust a valósághű robot tekintet kifejlesztésére. Céljuk egy olyan kifejező tekintetrendszer megtervezése, amelyet az animátorok könnyen irányíthatnak, hogy finom érzelmeket közvetítsenek. Az olyan elemekkel, mint a szemhéjak mozgásgörbéi, "mintegy elszigetelhetjük ezeket az egyes viselkedési formákat, ami sokkal könnyebbé teszi, hogy valóban az apró szempontok és kis részletek helyes kidolgozására koncentráljunk" - mondja James Kennedy, a Disney Research kutatója.
Szabadalmaztatták a tekintet robotikus érzékelésére és irányítására szolgáló rendszerüket. Ez magában foglalja a robot mellkasában lévő kamera által készített képek feldolgozására szolgáló szoftvert, valamint a szemhéjak nyitásához és zárásához hasonló mozdulatokhoz szükséges vezérlőjelek generálását. Kennedy szerint a kutatás még inkább kísérleti jellegű, és egyelőre nem alkalmazzák a Disney vidámparkjaiban. "A cél az volt, hogy kiválasszunk egy olyan társadalmi jelzést, amely érdekelt minket, és a lehető legmesszebbre menjünk az élethű, hihető mozgás és viselkedés megvalósításában, amelyről úgy éreztük, hogy platformot biztosít az emberekkel való kapcsolatteremtéshez." A technológiát még finomítani kell ahhoz, hogy például a tekintetrendszer az emberekkel való hosszabb, közeli interakciókban is hihető maradjon.
Egy másik általános kihívás az, hogy a humanoid robotok elkezdjék szinkronizálni a pislogási mintázatukat az emberekéhez, ahogyan az emberek teszik egy beszélgetés során. Az ilyen típusú kihívások továbbra is lenyűgözőek egyes robotikusok számára. A popkultúrában az emberektől megkülönböztethetetlen androidokról alkotott eltúlzott képekkel ellentétben a pislogás csak egy apró példa arra, hogy a robotok interakciói még mindig nem tűnnek teljesen természetesnek. Amikor megpróbálunk lemásolni egy olyan apró és néha alábecsült mechanizmust, mint a pislogás, "valójában felfedjük, hogy mennyire összetett ez a mechanizmus, és mennyi finom mozgás van benne" - jegyzi meg Kennedy. "És ez az a pont, ahol igazán nagyszerű lehetőségünk van a felfedezésre és a feltalálásra".