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不失礼貌的微笑,AI 机器人可用表情回应人类

2024-11-02 210


脸部表情是人类沟通时一项重要的辅助方式,但目前所有的机器人都只有机械肢体,或造型简单的头部。若未来机器人要逐渐深入人类的生活,那么拥有脸部表情,会让人类与机器人之间的互动更为自然。为此,美国哥伦比亚大学工程学院发表了“Eva”-一个能够用表情回应人类的半身机器人作品。

Eva 的蓝脸造型概念,来自于知名的肢体表演团体“Blue Man”,在五年的研究期间,团队让它拥有柔软的脸部皮肤,搭配由马达和管线连接成的“人工肌肉”,透过深度学习的 AI 系统,Eva 可以和它面前的人类,做出一样的表情。

▲Eva 的造型概念来自知名的表演团体 Blue Man(Source:Galeria de Léo Pinheiro – Picasa, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons)

“因为我们几年前,看到便利商店里面的补货机器人,身上穿着制服跟名牌,还戴着帽子,所以开始有了研发 Eva 的念头”,团队主任 Hod Lipson 教授表示,“当我们发现人们喜欢帮他们的机器人同事画眼睛、取名字甚至穿制服的时候,不禁开始思考,如果机器人可以有一张表情十足的脸,是不是会更好呢?”]

▲主导 Eva 团队的哥大工学院创意机器研究室主任 Hod Lipson 教授(Source:Columbia GSAPP, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons)

这看似简单的念头,实际上却是机器人工程一大挑战,由于目前机器人的结构,都还是以金属跟管线组成。因此要将复杂的马达、管线和结构限制在一个头骨造型的空间内,还要与外表的软组织进行联动,是设计 Eva 最困难的关卡。

因此团队花了多年时间,设计出了蓝脸的 Eva,并可以做出生气、难过、害怕、高兴、鄙视、惊讶六个基本的表情。而搞定了 Eva 的机械结构后,就必须要训练它的 AI,学会回应并模仿它看见的人类表情。

为了让 Eva 学习辨认表情并且回应,团队首先需要让它学习自己的脸部可以做出哪些表情,因此团队将 Eva 所有可以做出的表情录制下来,并在它面前不停播放,用类似镜子测试的方式,让 Eva 理解自己脸部结构。

下一阶段,就是让 Eva 学会辨认眼前人类的表情,并用同样的表情进行回应,团队也必须花费大量时间训练 Eva 的 AI 进行人类表情辨识,并与自己会的表情进行匹配与回应。

▲Eva 的介绍影片(Source:Columbia Engineering)

在上周的发表中,Eva 已经可以顺利的用各种表情,回应身旁的人。团队表示,虽然这项技术对于人类更复杂的表情互动来说,还是很阳春的阶段,但往后他们除了会延伸 Eva 的脸部表情互动外,还会将技术运用在机器人的肢体动作上,因此未来,人们将可以拥有更人性化的机器人同事,一起在商店、工厂或医院里工作。

  • The Robot Smiled Back: Engineers Use AI to Teach Robots to Make Appropriate Reactive Human Facial Expressions

(首图来源:YouTube)

2021-06-01 20:23:00

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