Właśnie powstał robot, który nawiązuje kontakt wzrokowy z człowiekiem i wchodzi z nim w interakcje
Disney Studios rozwijają swoje stado humanoidów w projekcie Animatronic*. Opisywaliśmy już maszyny naśladujące prezydentów Stanów Zjednoczonych czy roboty kaskaderów, które mogą być używane w filmach akcji.
Tym razem badacze z Disney Research stworzyli nieme (póki co) popiersie. Skupili się na sposobie, w jaki „patrzy”, czyli porusza głową, powiekami i oczami. Dotąd takie zdolności robotów znaliśmy tylko z modyfikowanych komputerowo filmów science fiction.
„Wcześniejsze prace nad analizą wymiany spojrzeń między robotami a ludźmi koncentrowały się na realizacjach technicznych. My przedstawiamy architekturę ogólną, która przy tworzeniu interakcji spojrzeń kładzie nacisk nie tylko na aspekt technologiczny, ale również na animację postaci, gdzie wierne odwzorowanie i wiarygodność ruchu są najważniejsze; innymi słowy, staramy się stworzyć interakcję, która stworzyłaby wrażenie życia” – napisali badacze Disneya w publikacji podsumowującej ich pracę.
Inżynierowie Disneya zaprezentowali robota na krótkim wideo na YouTube. Widzimy nie tylko, jak mruga czy porusza oczami, ale także jak reaguje, gdy w jego polu widzenia znajdzie się człowiek, i w jaki sposób wchodzi z nim w interakcję wzrokową.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=D8_VmWWRJgE&feature=emb_logo&ab_channel=DisneyResearchHub
Źródło: DisneyResearchHub / YouTube
To kolejny krok w „uczłowieczaniu” robotów. Kontakt wzrokowy jest przecież kluczowy w komunikacji między ludźmi, ma decydujący wpływ na postrzeganie partnerów interakcji. Na przykład ludzie, którzy nawiązują z nami głębszy kontakt wzrokowy, są postrzegani jako podobni do nas, a także bardziej inteligentni, sumienni, szczerzy i godni zaufania.
Aby oddać „ludzki” efekt patrzenia w oczy, naukowcy połączyli ruchy: mruganie powiek, ruch gałek ocznych i efekt oddychania z reagowaniem na bodźce zewnętrzne. Zrobili to dzięki technologii stosowanej w robotyce i sztucznej inteligencji czasu rzeczywistego od ponad 30 lat, która nazywa się architekturą subsumpcji lub architekturą Brooksa. To sposób sterowania, w którym łączy się informacje sensoryczne z wyborem działań poprzez rozkładanie całego zachowania na pod-zachowania. Te pod-zachowania są zorganizowane w hierarchię warstw, by rozwiązywać szczegółowe problemy. Nie istnieje żaden centralny aparat poznawczy (nawet pamięć robocza), a warstwy przetwarzają sygnały wejściowe zgodnie z prostymi regułami. Warstwy wyższe są zdolne do subsumpcji (nadpisywania) przetwarzania w warstwach niższych przez blokowanie ich sygnałów wyjściowych. Przykładowo – kontrola ruchu może być zrealizowana za pomocą kilku poziomów kompetencji robota, tj.: unikanie kontaktu z obiektami fizycznymi, poruszanie się bez określonego celu, kierowanie się do oddalonych miejsc, planowanie tras pomiędzy miejscami itp. Wbudowane unikanie obiektów może być ominięte, jeśli znajdujący się na wyższym poziomie plan trasy przewiduje dotknięcie określonego obiektu.
„Architektura Brooksa pozwala na warstwowe nakładanie prostych ruchów motorycznych w celu tworzenia coraz bardziej złożonych zachowań będących w stanie interaktywnie i realistycznie reagować na najistotniejsze bodźce w środowisku poprzez sumowanie niższych poziomów zachowania. Wynikiem tego systemu jest doświadczenie interakcji człowieka z robotem, w którym dochodzi do zachowań wzrokowych, jakie spotyka się u ludzi” – tłumaczą badacze.
System Disneya zawiera również ocenę stopnia ciekawości wobec każdej osoby, która staje się widoczna w linii wzroku robota. Maszyna dobiera jedno z zachowań, takie jak czytanie, spojrzenie, zaangażowanie lub akceptację czy dezaprobatę. System maszyny korzysta również z bazy danych twarzy osób, które brały udział w badaniu, i tworzą rodzaj pamięci krótkotrwałej.
„Postrzegamy tę pracę jako próbę wyjścia z doliny niesamowitości (uncanny valley) poprzez nakładanie na siebie interaktywnych zachowań kinematycznych i reakcji sensomotorycznych” – opisują naukowcy Disney Research. Uncanny valley to częsty efekt emocjonalny w kontakcie z humanoidalnymi robotami. Im maszyna bardziej przypomina człowieka, tym bardziej narasta wrażenie niesamowitości, ponieważ robot, choć jest bardzo podobny do nas, wciąż na tyle różni się od żywego człowieka, że wywołuje to dyskomfort i niepokój.
Cóż, nowy robot Disneya jest jednak trochę straszny, więc inżynierów czeka jeszcze kawałek drogi, zanim opuszczą dolinę niesamowitości.
*Animatronika wykorzystuje zaawansowaną elektronikę i robotykę w celu symulacji. Jest wykorzystywana głównie w kinematografii i w parkach rozrywki (np. ruszające się dinozaury). Symulacja ruchu odbywa się za pomocą silników mechanicznych, cylindrów pneumatycznych bądź hydraulicznych. Rodzaj użytego napędu zależy od typu figury lub obiektu, wymaganych efektów (ruch stacjonarny, ruch pod wodą, mobilność robota) i ewentualnych ograniczeń, np. przestrzennych lub innych wynikających z otoczenia.