تقنية الموجة الجديدة تجعل مشاعر Android أكثر طبيعية

بالنسبة لأولئك الذين تفاعلوا مع الروبوت الذي يبدو بشريًا بشكل لا يصدق، أفاد العديد منهم أن هناك شيئًا "غير طبيعي". تتجاوز هذه الظاهرة المظهر المجرد - فهي متجذرة بعمق في كيفية تعبير الروبوتات عن المشاعر والحفاظ على حالات عاطفية ثابتة. أو بعبارة أخرى، افتقارهم إلى قدرات شبيهة بالقدرات البشرية.

في حين تستطيع الروبوتات الحديثة تقليد تعبيرات الوجه الفردية ببراعة، فإن التحدي يكمن في خلق انتقالات طبيعية والحفاظ على الاتساق العاطفي. تعتمد الأنظمة التقليدية بشكل كبير على التعبيرات المبرمجة مسبقًا، على غرار تقليب الصفحات في كتاب بدلاً من التدفق بشكل طبيعي من عاطفة إلى أخرى. غالبًا ما يخلق هذا النهج الصارم فجوة بين ما نراه وما ندركه كتعبير عاطفي حقيقي.

وتصبح القيود واضحة بشكل خاص أثناء التفاعلات المطولة. فقد يبتسم الروبوت بشكل مثالي في لحظة ما، لكنه يكافح للانتقال بشكل طبيعي إلى التعبير التالي، مما يخلق تجربة مزعجة تذكرنا بأننا نتفاعل مع آلة وليس كائنًا يتمتع بمشاعر حقيقية.

حل قائم على الموجات

هذا هو المكان حيث بعض أبحاث جديدة ومهمة من جامعة أوساكا، طوّر العلماء نهجًا مبتكرًا يُعيد تصور كيفية تعبير الروبوتات عن مشاعرها جذريًا. فبدلًا من اعتبار تعابير الوجه أفعالًا معزولة، تُعتبر هذه التقنية الجديدة موجات حركة مترابطة تتدفق بشكل طبيعي عبر وجه الروبوت.

كما تتداخل الآلات الموسيقية المتعددة لتكوين سيمفونية، يجمع هذا النظام بين حركات الوجه المختلفة - من أنماط التنفس الدقيقة إلى رمشة العين - في وحدة متناغمة. يتم تمثيل كل حركة كموجة يمكن تعديلها ودمجها مع غيرها في الوقت الفعلي.

إن ما يجعل هذا النهج مبتكراً هو طبيعته الديناميكية. فبدلاً من الاعتماد على تسلسلات مسجلة مسبقاً، يقوم النظام بتوليد التعبيرات بشكل عضوي من خلال تراكب هذه الموجات المختلفة من الحركة. وهذا يخلق مظهراً أكثر سلاسة وطبيعية، ويزيل التحولات الآلية التي غالباً ما تكسر وهم التعبير العاطفي الطبيعي.

يكمن الابتكار التقني فيما يُطلق عليه الباحثون "تعديل شكل الموجة". يسمح هذا للحالة الداخلية للروبوت بالتأثير بشكل مباشر على كيفية ظهور موجات التعبير هذه، مما يخلق رابطًا أكثر واقعية بين الحالة العاطفية المُبرمجة للروبوت وتعبيره الجسدي.

مصدر الصورة: هيساشي إيشيهارا

الذكاء العاطفي في الوقت الحقيقي

تخيل أنك تحاول جعل روبوت يعبر عن شعوره بالنعاس. لا يتعلق الأمر فقط بإرخاء الجفون، بل يتعلق أيضًا بتنسيق حركات دقيقة متعددة يدركها البشر دون وعي كعلامات على النعاس. يعالج هذا النظام الجديد هذا التحدي المعقد من خلال نهج مبتكر لتنسيق الحركة.

قدرات التعبير الديناميكي

وتتولى التكنولوجيا تنسيق تسعة أنواع أساسية من الحركات المنسقة التي نربطها عادة بحالات الإثارة المختلفة: التنفس، والرمش التلقائي، وحركات العين المتغيرة، والنوم، واهتزاز الرأس، وانعكاس المص، وحركات العين الإيقاعية، وتأرجح الرأس إلى الجانب، والتثاؤب.

إن كل واحدة من هذه الحركات يتم التحكم فيها من خلال ما يطلق عليه الباحثون "الموجة المتحللة" - وهو نمط رياضي يحدد كيفية تطور الحركة بمرور الوقت. هذه الموجات ليست عشوائية؛ بل يتم ضبطها بعناية باستخدام خمسة معايير رئيسية:

• السعة: يتحكم في مدى وضوح الحركة
• نسبة التخميد: يؤثر على سرعة استقرار الحركة
• الطول الموجي: يحدد توقيت الحركة
• مركز التذبذب: يحدد موقف الحركة المحايد
• فترة إعادة التنشيط: يتحكم في عدد مرات تكرار الحركة

انعكاس الحالة الداخلية

ما يميز هذا النظام هو كيفية ربطه هذه الحركات بحالة اليقظة الداخلية للروبوت. عندما يُشير النظام إلى حالة يقظة عالية (إثارة)، تُعدّل معلمات موجية معينة تلقائيًا - على سبيل المثال، تصبح حركات التنفس أكثر تواترًا ووضوحًا. في حالة اليقظة المنخفضة (النعاس)، قد تلاحظ حركات تثاؤب أبطأ وأكثر وضوحًا وإيماءات رأس عرضية.

ويحقق النظام ذلك من خلال ما يطلق عليه الباحثون وحدتي "الإدارة الزمنية" و"إدارة الوضعية". وتتحكم الوحدة الزمنية في وقت حدوث الحركات، في حين تضمن وحدة الوضعية عمل جميع مكونات الوجه معًا بشكل طبيعي.

هيساشي إيشيهارا هو المؤلف الرئيسي لهذا البحث وأستاذ مشارك في قسم الهندسة الميكانيكية، كلية الدراسات العليا للهندسة، جامعة أوساكا.

"بدلاً من خلق حركات سطحية،" يوضح إيشيهارا، "فإن التطوير الإضافي لنظام تنعكس فيه المشاعر الداخلية في كل تفاصيل تصرفات الروبوت قد يؤدي إلى خلق روبوتات يُنظر إليها على أنها تمتلك قلبًا."

تعبير عن حالة النعاس لدى طفل روبوتي يعمل بنظام أندرويد (حقوق الصورة: هيساشي إيشيهارا)

تحسين في التحولات

بخلاف الأنظمة التقليدية التي تتنقل بين التعبيرات المسجلة مسبقًا، يُنتج هذا النهج انتقالات سلسة من خلال الضبط المستمر لمعلمات الموجات. تُنسّق الحركات عبر شبكة متطورة تضمن تناغم حركات الوجه بشكل طبيعي، تمامًا كما تُنسّق حركات وجه الإنسان لا شعوريًا.

وأثبت فريق البحث ذلك من خلال ظروف تجريبية أظهرت كيف يمكن للنظام أن ينقل بشكل فعال مستويات الإثارة المختلفة مع الحفاظ على تعبيرات تبدو طبيعية.

التداعيات المستقبلية

إن تطوير نظام التعبير العاطفي القائم على الموجات يفتح إمكانيات رائعة لـ التفاعل بين الإنسان والروبوت، ويمكن أن يتم إقرانها بتكنولوجيا مثل الذكاء الاصطناعي المتجسد في المستقبل. وفي حين أن الروبوتات الحالية غالبًا ما تخلق شعورًا بعدم الارتياح أثناء التفاعلات المطولة، فإن هذه التكنولوجيا قد تساعد في سد الفجوة الغريبة - تلك المساحة غير المريحة حيث تبدو الروبوتات بشرية تقريبًا، ولكن ليس تمامًا.

إن الاختراق الرئيسي يكمن في خلق حضور عاطفي حقيقي. فمن خلال توليد تعبيرات سلسة ومناسبة للسياق تتوافق مع الحالات الداخلية، يمكن للروبوتات أن تصبح أكثر فعالية في الأدوار التي تتطلب الذكاء العاطفي والاتصال البشري.

كان كويتشي أوسوكا المؤلف الرئيسي وهو أستاذ في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة أوساكا.

وكما يوضح أوسوكا، فإن هذه التكنولوجيا "قد تعمل على إثراء التواصل العاطفي بين البشر والروبوتات بشكل كبير". تخيلوا رفقاء الرعاية الصحية الذين يمكنهم التعبير عن الاهتمام المناسب، أو الروبوتات التعليمية التي تظهر الحماس، أو روبوتات الخدمة التي تنقل الاهتمام الحقيقي.

وقد أظهرت الأبحاث نتائج واعدة بشكل خاص في التعبير عن مستويات مختلفة من الإثارة - من الإثارة عالية الطاقة إلى النعاس منخفض الطاقة. وقد تكون هذه القدرة حاسمة في السيناريوهات التي تحتاج فيها الروبوتات إلى:

• نقل مستويات اليقظة أثناء التفاعلات طويلة الأمد
• التعبير عن مستويات الطاقة المناسبة في الإعدادات العلاجية
• قم بمطابقة حالتهم العاطفية مع السياق الاجتماعي
• الحفاظ على الاتساق العاطفي أثناء المحادثات المطولة

إن قدرة النظام على توليد انتقالات طبيعية بين الحالات تجعله قيماً بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تفاعلاً مستداماً بين الإنسان والروبوت.

من خلال التعامل مع التعبير العاطفي كظاهرة سلسة قائمة على الموجات، بدلاً من سلسلة من الحالات المبرمجة مسبقًا، تفتح هذه التقنية آفاقًا جديدة عديدة لتطوير روبوتات قادرة على التفاعل مع البشر بطرق ذات معنى عاطفي. ستركز الخطوات التالية لفريق البحث على توسيع النطاق العاطفي للنظام، وتحسين قدرته على نقل الحالات العاطفية الدقيقة، مما يؤثر على كيفية تفكيرنا وتفاعلنا مع الروبوتات في حياتنا اليومية.