Công nghệ sóng mới giúp tăng cường cảm xúc Android cho sự tự nhiên cao hơn

Nếu bạn đã từng trò chuyện với một Android trông có vẻ đáng kinh ngạc, bạn có thể đã cảm nhận được rằng một cái gì đó đã "tắt". Cảm giác kỳ lạ này vượt xa vẻ ngoài đơn thuần; Nó gắn liền với cách robot truyền đạt cảm xúc và duy trì những trạng thái cảm xúc đó. Về bản chất, đó là về sự thiếu hụt của họ trong việc bắt chước khả năng cảm xúc giống con người.

Android ngày nay rất giỏi trong việc bắt chước các biểu cảm khuôn mặt cá nhân, nhưng thách thức thực sự là trong việc tạo ra sự chuyển đổi suôn sẻ và duy trì sự nhất quán về mặt cảm xúc. Các hệ thống truyền thống thường phụ thuộc vào các biểu thức được đặt trước, có thể cảm thấy như lướt qua một cuốn sách các hình ảnh tĩnh hơn là một dòng cảm xúc tự nhiên. Độ cứng này có thể dẫn đến sự mất kết nối giữa những gì chúng ta thấy và những gì cảm thấy giống như biểu hiện cảm xúc chân thật.

Điều này trở nên đặc biệt đáng chú ý trong các tương tác dài hơn. Một Android có thể flash một nụ cười hoàn hảo trong một khoảnh khắc, nhưng sau đó đấu tranh để chuyển sang một cách liền mạch sang một biểu hiện khác, nhắc nhở chúng ta rằng chúng ta đang đối phó với một cỗ máy hơn là một cảm xúc thực sự.

Một giải pháp dựa trên sóng

Nhập nghiên cứu đột phá từ Đại học Osaka, nơi giới thiệu một quan điểm mới mẻ về cách Android nên thể hiện cảm xúc. Thay vì xem các biểu cảm khuôn mặt là hành động riêng biệt, công nghệ mới này coi chúng là những làn sóng chuyển động liên kết với nhau tự nhiên quét qua khuôn mặt của Android.

Hãy nghĩ về nó giống như một bản giao hưởng nơi các nhạc cụ khác nhau pha trộn để tạo ra sự hài hòa. Hệ thống này hợp nhất các chuyển động trên khuôn mặt khác nhau, từ hơi thở tinh tế đến chớp mắt vào một tổng thể gắn kết. Mỗi chuyển động được mô tả là một làn sóng có thể được điều chỉnh và kết hợp với những người khác trong thời gian thực.

Sự đổi mới ở đây là bản chất năng động của phương pháp này. Bằng cách tạo ra các biểu thức một cách hữu cơ thông qua lớp phủ của các sóng chuyển động này, nó tạo ra một cái nhìn tự nhiên và trôi chảy hơn, xóa đi những chuyển tiếp robot đó có thể phá vỡ ảo ảnh của biểu hiện cảm xúc đích thực.

Tiến bộ kỹ thuật quan trọng là những gì các nhà nghiên cứu thuật ngữ "điều chế dạng sóng". Tính năng này cho phép trạng thái nội bộ của Android ảnh hưởng trực tiếp đến cách các sóng biểu thức này biểu hiện, thúc đẩy một liên kết chính hãng hơn giữa các cảm xúc được lập trình của robot và các biểu thức vật lý của nó.

Trí tuệ cảm xúc thời gian thực

Hãy xem xét thách thức của việc làm cho một robot trông buồn ngủ. Nó không chỉ là về mí mắt rủ xuống; Nó liên quan đến việc phối hợp nhiều chuyển động tinh tế mà con người nhận ra theo bản năng là dấu hiệu của sự mệt mỏi. Hệ thống mới này giải quyết sự phức tạp này thông qua một cách tiếp cận thông minh để phối hợp chuyển động.

Khả năng biểu thức động

Công nghệ phối hợp chín loại chuyển động phối hợp cơ bản liên quan đến các trạng thái kích thích khác nhau: thở, chớp mắt tự phát, chuyển động mắt, gật đầu, lắc đầu, phản xạ mút, bệnh viêm khớp, lắc đầu và ngáp.

Mỗi phong trào được điều chỉnh bởi một "sóng phân rã", một mô hình toán học chỉ ra cách chuyển động phát triển theo thời gian. Những sóng này được điều chỉnh tỉ mỉ bằng năm tham số chính:

• Biên độ: Kiểm soát cường độ của chuyển động
• Tỷ lệ giảm xóc: Xác định mức độ nhanh chóng của chuyển động
• Bước sóng: Đặt thời gian của chuyển động
• Trung tâm dao động: Thiết lập điểm trung tính của phong trào
• Thời gian kích hoạt: Chỉ ra tần suất chuyển động

Phản ánh trạng thái nội bộ

Tính năng nổi bật của hệ thống này là khả năng liên kết các chuyển động này với trạng thái kích thích nội bộ của robot. Khi hệ thống báo hiệu kích thích cao (như sự phấn khích), một số thông số sóng nhất định sẽ tự động điều chỉnh, ví dụ, thở trở nên thường xuyên hơn và được phát âm. Trong trạng thái kích thích thấp (như buồn ngủ), bạn có thể quan sát thấy chậm hơn, ngáp rõ rệt hơn và gật đầu không thường xuyên.

Điều này đạt được thông qua các mô -đun "Quản lý thời gian" và "Quản lý tư thế". Mô -đun tạm thời chỉ ra khi các chuyển động xảy ra, trong khi mô -đun tư thế đảm bảo tất cả các thành phần khuôn mặt hoạt động hài hòa.

Hisashi Ishihara, tác giả chính của nghiên cứu này và là phó giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí, Trường Cao học Kỹ thuật, Đại học Osaka, giải thích, "Thay vì tạo ra các phong trào hời hợt, sự phát triển hơn nữa của một hệ thống trong đó cảm xúc nội bộ được phản ánh trong mọi chi tiết của một hành động của Android.

Cải thiện trong quá trình chuyển đổi

Không giống như các hệ thống truyền thống chuyển đổi giữa các biểu thức được ghi trước, phương pháp này đảm bảo các chuyển đổi trơn tru bằng cách liên tục điều chỉnh các tham số sóng này. Các phong trào được phối hợp thông qua một mạng lưới tinh vi đảm bảo các hành động trên khuôn mặt hoạt động cùng nhau một cách tự nhiên, giống như cách các chuyển động trên khuôn mặt của con người được phối hợp vô thức.

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh điều này thông qua các thí nghiệm cho thấy làm thế nào hệ thống có thể truyền đạt hiệu quả các mức độ kích thích khác nhau trong khi duy trì các biểu thức trông tự nhiên.

Ý nghĩa trong tương lai

Sự phát triển của hệ thống biểu hiện cảm xúc dựa trên sóng này mở ra các khả năng thú vị cho sự tương tác của con người và có khả năng tích hợp với các công nghệ như hiện thân AI. Trong khi các android hiện tại thường gợi lên cảm giác khó chịu trong các tương tác kéo dài, công nghệ này có thể giúp thu hẹp Thung lũng kỳ lạ mà không gian đáng lo ngại nơi robot xuất hiện gần như, nhưng không hoàn toàn, con người.

Bước đột phá quan trọng là trong việc tạo ra một sự hiện diện cảm xúc cảm giác chân chính. Bằng cách tạo ra các biểu thức chất lỏng, phù hợp với ngữ cảnh phù hợp với các trạng thái bên trong, Android có thể trở nên hiệu quả hơn trong vai trò đòi hỏi trí tuệ cảm xúc và kết nối con người.

Koichi Osuka, tác giả cao cấp và là giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Cơ khí tại Đại học Osaka, lưu ý rằng công nghệ này "có thể làm phong phú thêm giao tiếp cảm xúc giữa con người và robot." Hãy tưởng tượng các bạn đồng hành chăm sóc sức khỏe thể hiện mối quan tâm phù hợp, robot giáo dục thể hiện sự nhiệt tình, hoặc robot dịch vụ truyền tải sự chú ý thực sự.

Nghiên cứu cho thấy kết quả đặc biệt hứa hẹn trong việc thể hiện các mức độ hưng phấn khác nhau từ sự phấn khích năng lượng cao đến buồn ngủ năng lượng thấp. Khả năng này có thể rất quan trọng trong các kịch bản mà robot cần:

• Truyền đạt mức độ cảnh giác trong các tương tác lâu dài
• Thể hiện mức năng lượng thích hợp trong các thiết lập trị liệu
• Phù hợp với trạng thái cảm xúc của họ với bối cảnh xã hội
• Duy trì sự nhất quán về cảm xúc trong các cuộc trò chuyện kéo dài

Khả năng của hệ thống để tạo ra sự chuyển đổi tự nhiên giữa các quốc gia làm cho nó đặc biệt có giá trị cho các ứng dụng yêu cầu tương tác robot của con người bền vững.

Bằng cách coi biểu hiện cảm xúc là một hiện tượng chất lỏng, dựa trên sóng thay vì một loạt các trạng thái được lập trình sẵn, công nghệ này mở ra nhiều khả năng mới để tạo ra robot có thể tham gia vào con người theo những cách có ý nghĩa về mặt cảm xúc. Các bước tiếp theo của nhóm nghiên cứu sẽ tập trung vào việc mở rộng phạm vi cảm xúc của hệ thống và tiếp tục tinh chỉnh khả năng truyền đạt các trạng thái cảm xúc tinh tế, ảnh hưởng đến cách chúng ta sẽ suy nghĩ và tương tác với Android trong cuộc sống hàng ngày.