随着机器人技术和人工智能的不断进步,研究人员努力让机器人不那么令人毛骨悚然和不安,让它们更友好、更像人类,这是一个令人向往的发展领域。现在,美国联邦政府资助的研究人员声称已经创造了一个机器人,它可以模仿与之交谈的人的面部表情。
在最近发表的一篇论文中,在美国国家科学基金会的资助下,这些研究人员解释了他们如何制造最新的机器人“Emo”,以及他们为使机器更好地响应人类互动所做的努力。在论文的开头,研究人员指出了人类微笑在社会镜像中的重要性:
几乎没有什么手势比微笑更可爱。当两个人同时对对方微笑时,这种影响会被放大:这种感觉不仅是相互的,双方同时微笑还说明他们很可能能够提前正确地推断出对方的精神状态。
研究人员开发的新机器人是一个“拟人化面部机器人”。这不是他们的第一个机器人。该机器人的前一个版本被称为“Eva”。然而,研究人员表示,Emo明显比Eva更先进。
Emo的目标是实现研究人员所说的“共同表达”,即同时模仿人类的面部表情。为了实现这一目标,研究人员开发了一种预测算法,该算法在人类面部表情的大型视频数据集上进行训练。研究人员称,他们开发的算法能够“根据一个人面部的最初的、微妙的变化来预测这个人的目标表情”,该算法然后向机器人的硬件传达要“实时”模拟的面部配置。
实际上,让机器人做出面部表情是另一回事。机器人的各种面部配置由26个不同的电机和26个执行器驱动。研究人员表示,除了控制机器人下巴的电机,大多数电机都是“对称分布的”,这意味着他们旨在创造出对称的表情。还有三个马达控制机器人的颈部运动。同时,执行器允许创建更不对称的表情。
Emo还配备了可更换的硅胶“皮肤”,并用30块磁铁固定在其脸上。研究人员指出,这种皮肤可以“替换为其他设计,以获得不同的外观和皮肤材质”,这使得机器人的面部可定制。机器人还有配备了高分辨率的RGB摄像头的“眼睛”。这些摄像头使Emo可以看到它的聊天对象,从而模仿他们的面部表情。
与此同时,研究人员写道,他们部署了他们的学习框架,这是“由两个神经网络组成的学习框架——一个预测Emo自己的面部表情(自我模型),另一个预测对话者的面部表情(对话者模型)”。把软件和硬件放在一起,就可以得到一台这样的机器:能模仿人类面部表情的机器人
(机器翻译,轻度译后编辑,仅供参考。)
编辑:李旭媛