تقنية الموجة الجديدة تجعل العواطف الروبوتية أكثر طبيعية

对于那些 взаимодействوا مع روبوت يبدو بشدة مثل الإنسان، يبلغ العديد منهم عن شعور بأن هناك شيء “غير صحيح”. هذا الظاهرة يمتد إلى ما وراء المظهر فقط – إنه متجذر深ًا في كيفية تعبير الروبوتات عن العواطف والحفاظ على حالات عاطفية متسقة. أو بعبارة أخرى، قلة القدرات البشرية المماثلة.

في حين أن الروبوتات الحديثة يمكن أن تكرر ببراعة التعبيرات الوجهية الفردية، تكمن التحديات في إنشاء انتقالات طبيعية والحفاظ على الاتساق العاطفي. تعتمد الأنظمة التقليدية بشكل كبير على التعبيرات المسبقة البرمجة، مشابهة للتنقل بين صفحات كتاب بدلاً من التدفق بشكل طبيعي من عاطفة إلى أخرى. هذا النهج الصارم غالبًا ما يخلق فجوة بين ما نراه وما ندركه على أنه تعبير عاطفي حقيقي.

ت trở nên واضحة بشكل خاص خلال التفاعلات الممتدة. قد يبتسم الروبوت بشكل مثالي في لحظة واحدة، لكنه يجد صعوبة في الانتقال بشكل طبيعي إلى التعبير التالي، مما يخلق تجربة مزعجة تذكرنا بأننا نتفاعل مع آلة وليس كائنًا ذا عواطف حقيقية.

حل الموجة

هذا هو حيث يأتي بعض البحث الجديد والمهم من جامعة أوساكا. لقد طور العلماء نهجًا مبتكرًا يغير بشكل أساسي كيفية تعبير الروبوتات عن العواطف. بدلاً من معاملة التعبيرات الوجهية على أنها أفعال منفصلة، ينظر هذا النظام الجديد إليها على أنها موجات متصلة من الحركة التي تتدفق بشكل طبيعي عبر وجه الروبوت.

مثل مجموعة من الآلات التي تندمج لإنشاء سيمفونية، يجمع هذا النظام بين مختلف الحركات الوجهية – من أنماط التنفس الدقيقة إلى لمحات العين – في كيان متناغم. يتم تمثيل كل حركة على أنها موجة يمكن تعديلها ودمجها مع موجات أخرى في الوقت الفعلي.

ما يجعل هذا النهج مبتكرًا هو طبيعته الديناميكية. بدلاً من الاعتماد على تسلسلات مسبقة التسجيل، ينتج النظام التعبيرات بشكل عضوي عن طريق تجميع هذه الموجات المختلفة من الحركة. هذا يخلق مظهرًا أكثر سلاسة وطبيعية، ويقضي على الانتقالات الروبوتية التي غالبًا ما تكسر وهم التعبير العاطفي الطبيعي.

الابتكار الفني يكمن في ما يسميه الباحثون “تعديل الشكل الموجي”. هذا يسمح لحالة الروبوت الداخلية بالتأثير بشكل مباشر على كيفية ظهور موجات التعبير، مما يخلق صلة أكثر أصالة بين حالة الروبوت العاطفية المبرمجة وتعبيرها الجسدي.

الصورة من قبل: هياشي إيشيهارا

الذكاء العاطفي في الوقت الفعلي

تخيل محاولة جعل روبوت يعبر عن أنه يصبح متعبًا. ليس الأمر فقط عن إغماض العينين – بل أيضًا عن تنسيق حركات متعددة لطيفة التي يعرفها البشر على أنها علامات على النعاس. يعالج هذا النظام الجديد هذا التحدي المعقد من خلال نهج عبقري لتنسيق الحركة.

قدرات التعبير الديناميكية

يقوم النظام بتنسيق تسع أنواع أساسية من الحركات المنسقة التي نرتبط بها عادةً مع حالات الإثارة المختلفة: التنفس، والرمش التلقائي، وحركات العين المتحركة، والهزّ، وحركات الرأس، والتنفس العميق، والحركات العينية الرقمية، والهزّ الجانبي للرأس، والزفر.

تخضع كل حركة لما يسميه الباحثون “موجة متلاشية” – نمط رياضي يحدد كيفية ظهور الحركة بمرور الوقت. هذه الموجات ليست عشوائية؛ بل يتم ضبطها بدقة باستخدام خمسة معاملات رئيسية:

• المدى: يتحكم في مدى وضوح الحركة
• نسبة التخميد: يؤثر على مدى سرعة استقرار الحركة
• طول الموجة: يحدد توقيت الحركة
• مركز التذبذب: يحدد موقع الحركة المحايد
• فترة إعادة التنشيط: يتحكم في مدى تكرار الحركة

انعكاس الحالة الداخلية

ما يجعل هذا النظام بارزًا هو كيفية ربط هذه الحركات بحالة الإثارة الداخلية للروبوت. عندما يشير النظام إلى حالة إثارة عالية (حماس)، يتم تعديل معاملات الموجة تلقائيًا – على سبيل المثال، يصبح نمط التنفس أكثر تكرارًا ووضوحًا. في حالة إثارة منخفضة (النوم)، قد نرى تمددًا أبطأ وأكثر وضوحًا للزفر، بالإضافة إلى هزّ الرأس المتكرر.

يحقق النظام ذلك من خلال ما يسميه الباحثون “إدارة زمنية” و “إدارة وضعية” وحدات. وحدة الإدارة الزمنية تتحكم في وقت حدوث الحركات، بينما وحدة الإدارة الوضعية تضمن أن تعمل جميع المكونات الوجهية معًا بشكل طبيعي.

هياشي إيشيهارا هو المؤلف الرئيسي لهذا البحث وأستاذ مساعد في قسم الهندسة الميكانيكية، كلية الهندسة، جامعة أوساكا.

“بدلاً من إنشاء حركات سطحية،” يشرح إيشيهارا، “يمكن أن يؤدي تطوير نظام حيث تعكس العواطف الداخلية كل تفاصيل أفعال الروبوت إلى إنشاء روبوتات يُعتبرها الناس أنها تمتلك قلبًا”.

تعبير عن الحالة النومية على روبوت أندرويد طفل (الصور من قبل: هياشي إيشيهارا)

تحسين الانتقالات

على عكس الأنظمة التقليدية التي تنتقل بين التعبيرات المسبقة التسجيل، يخلق هذا النهج انتقالات سلسة عن طريق تعديل مستمر لمعاملات الموجة. يتم تنسيق الحركات من خلال شبكة متقدمة تضمن أن تعمل الإجراءات الوجهية معًا بشكل طبيعي – مثل كيفية تنسيق حركات الوجه البشرية بلا意识.

أثبت فريق البحث ذلك من خلال ظروف تجريبية أظهرت كيف يمكن للنظام نقل مستويات إثارة مختلفة مع الحفاظ على تعبيرات تبدو طبيعية.

الآثار المستقبلية

تطوير نظام التعبير العاطفي المبني على الموجة يفتح إمكانيات مثيرة للاهتمام للتفاعل بين الإنسان والروبوت، ويمكن أن يتماشى مع تكنولوجيا مثل الذكاء الاصطناعي المضمن في المستقبل. في حين أن الروبوتات الحالية غالبًا ما تخلق شعورًا بعدم الارتياح خلال التفاعلات الممتدة، يمكن لهذه التكنولوجيا أن تساعد في جسر الوادي الغريب – ذلك الفضاء غير المريح حيث يبدو الروبوتات وكأنها بشر، لكن ليس تمامًا.

الانطلاقة الرئيسية تكمن في خلق وجود عاطفي حقيقي. من خلال توليد تعبيرات سلسة وملائمة للسياق التي تتوافق مع الحالات الداخلية، يمكن للروبوتات أن تصبح أكثر فعالية في الأدوار التي تتطلب الذكاء العاطفي والارتباط البشري.

خدم كويتشي أوسوكا كالمؤلف الرئيسي وأستاذ في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة أوساكا.

كما يشرح أوسوكا، يمكن لهذه التكنولوجيا “أن تحسن بشكل كبير من الاتصالات العاطفية بين البشر والروبوتات”. تخيل رفاق الرعاية الصحية الذين يمكنهم التعبير عن القلق المناسب، أو الروبوتات التعليمية التي تظهر الحماس، أو الروبوتات الخدمية التي تظهر الانتباه الحقيقي.

يظهر البحث نتائج واعدة بشكل خاص في التعبير عن مستويات إثارة مختلفة – من الحماس العالي إلى النعاس المنخفض. يمكن أن تكون هذه القدرة حاسمة في السيناريوهات التي يحتاج فيها الروبوت إلى:

• نقل مستويات اليقظة خلال التفاعلات الطويلة الأمد
• التعبير عن مستويات الطاقة المناسبة في الإعدادات العلاجية
• مطابقة حالته العاطفية للسياق الاجتماعي
• الحفاظ على الاتساق العاطفي خلال المحادثات الممتدة

قدرة النظام على توليد انتقالات طبيعية بين الحالات تجعله قيمًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب تفاعلًا مستدامًا بين الإنسان والروبوت.

من خلال معاملة التعبير العاطفي على أنه ظاهرة موجية سائلة بدلاً من سلسلة من الحالات المبرمجة مسبقًا، يفتح النظام العديد من الإمكانيات الجديدة لإنشاء روبوتات يمكنها التفاعل مع البشر بطرق عاطفية هامة. سيركز فريق البحث في الخطوات التالية على توسيع نطاق النظام العاطفي وتحسين قدرته على نقل الحالات العاطفية الدقيقة، مما يؤثر على كيفية تفكيرنا وتفاعلنا مع الروبوتات في حياتنا اليومية.