เทคโนโลยีคลื่นใหม่ทำให้อารมณ์ของแอนดรอยด์เป็นธรรมชาติมากขึ้น

สำหรับผู้ที่ได้โต้ตอบกับแอนดรอยด์ที่ดูเหมือนมนุษย์มาก มีหลายคนรายงานว่า “รู้สึกไม่ถูกต้อง” ปรากฏการณ์นี้ไปไกลกว่าเพียงรูปลักษณ์ภายนอก – มันฝังลึกใน cáchที่หุ่นยนต์แสดงอารมณ์และรักษาสถานะอารมณ์ที่สม่ำเสมอ หรือในอีกคำหนึ่ง คือ การขาด ความสามารถเหมือนมนุษย์ ของพวกมัน

ในขณะที่แอนดรอยด์สมัยใหม่สามารถเลียนแบบน้ำเสียงหน้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ ความท้าทายอยู่ที่การสร้างการเปลี่ยนแปลงที่เป็นธรรมชาติและรักษาความสม่ำเสมอของอารมณ์ ระบบแบบดั้งเดิมพึ่งพาการแสดงออกที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า ซึ่งคล้ายกับการพลิกหน้าในหนังสือมากกว่าการไหลเป็นธรรมชาติจากอารมณ์หนึ่งไปสู่อีกอารมณ์หนึ่ง การเข้าใกล้ที่ยึดติดนี้มักจะสร้างความไม่สอดคล้องกันระหว่างสิ่งที่เรามองเห็นและสิ่งที่เรารับรู้ว่าเป็นการแสดงออกทางอารมณ์ที่แท้จริง

ข้อจำกัดเหล่านี้เห็นได้ชัดเจนอย่างยิ่งในช่วงการโต้ตอบที่ยาวนาน แอนดรอยด์อาจยิ้มได้สมบูรณ์แบบในขณะหนึ่ง แต่ดิ้นรนในการเปลี่ยนไปสู่น้ำเสียงที่เป็นธรรมชาติในครั้งถัดไป ทำให้เกิดประสบการณ์ที่ไม่สบายใจที่เตือนให้เรารู้ว่าเรากำลังโต้ตอบกับเครื่องจักรมากกว่ามนุษย์ที่มีอารมณ์จริง

วิธีแก้ปัญหาที่ใช้คลื่น

นี่คือจุดที่ การวิจัยใหม่และสำคัญ จากมหาวิทยาลัยโอซาก้าเข้ามาเกี่ยวข้อง นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการใหม่ที่เปลี่ยนแปลงแนวคิดเกี่ยวกับวิธีที่แอนดรอยด์แสดงออกทางอารมณ์ แทนที่จะรักษาน้ำเสียงหน้าเป็นการกระทำที่แยกจากกัน เทคโนโลยีใหม่นี้มองเห็นน้ำเสียงเหล่านั้นเป็นคลื่นการเคลื่อนไหวที่เชื่อมโยงกันซึ่งไหลเป็นธรรมชาติข้ามใบหน้าของแอนดรอยด์

เช่นเดียวกับเครื่องดนตรีหลายชิ้นที่ผสมผสานกันเพื่อสร้างซิมโฟนี ระบบนี้รวมการเคลื่อนไหวของใบหน้าหลายอย่าง – ตั้งแต่รูปแบบการหายใจที่อ่อนโยนไปจนถึงการกระพริบตา – เข้าด้วยกันเป็นภาพที่กลมกลืนกัน การเคลื่อนไหวแต่ละอย่างแสดงเป็นคลื่นที่สามารถปรับเปลี่ยนและรวมกับคลื่นอื่น ๆ ในแบบเรียลไทม์

สิ่งที่ทำให้วิธีการนี้เป็นนวัตกรรมคือลักษณะที่มีชีวิตชีวา แทนที่จะพึ่งพาการแสดงออกที่บันทึกไว้ล่วงหน้า ระบบจะสร้างน้ำเสียงออกมาอย่างเป็นธรรมชาติโดยการซ้อนทับคลื่นการเคลื่อนไหวเหล่านี้ ทำให้เกิดการแสดงออกที่มีลักษณะเป็นธรรมชาติและไหลลื่นยิ่งขึ้น โดยกำจัดการเปลี่ยนแปลงที่ดูเหมือนหุ่นยนต์ ซึ่งมักจะทำลายภาพลวงตาของการแสดงออกทางอารมณ์ที่เป็นธรรมชาติ

นวัตกรรมทางเทคนิคอยู่ที่สิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า “การปรับเปลี่ยนรูปแบบคลื่น” ซึ่งช่วยให้สถานะภายในของแอนดรอยด์สามารถมีอิทธิพลต่อวิธีการแสดงออกของคลื่นเหล่านี้ได้โดยตรง ทำให้เกิดความเชื่อมโยงที่แท้จริงระหว่างสถานะอารมณ์ที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ของหุ่นยนต์กับการแสดงออกทางกายภาพ

ภาพถ่ายเครดิต: Hisashi Ishihara

ความฉลาดทางอารมณ์ในแบบเรียลไทม์

ลองนึกภาพถึงการทำให้หุ่นยนต์แสดงออกว่ามันกำลังง่วงนอน มันไม่ใช่แค่การหดตาของมัน แต่ยังรวมถึงการประสานการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนซึ่งมนุษย์สามารถรับรู้ได้อย่างไม่สังเกตเห็นว่าเป็นสัญญาณของการง่วงนอน ระบบใหม่นี้จัดการกับความท้าทายที่ซับซ้อนผ่านวิธีการที่ชาญฉลาดในการประสานการเคลื่อนไหว

ความสามารถในการแสดงออกแบบไดนามิก

เทคโนโลยีนี้จัดเตรียมการเคลื่อนไหวที่ประสานกัน 9 ประเภทพื้นฐานที่เรามักจะเกี่ยวข้องกับสถานะการปลุกตื่น: การหายใจ, การกระพริบตาสะสม, การเคลื่อนไหวของตาที่ไม่แน่นอน, การหัวเราะ, การเขย่าหัว, การสะท้อนการดูด, การเคลื่อนไหวของตาที่มีจังหวะ, การแกว่งหัว และการหาว

การเคลื่อนไหวแต่ละอย่างถูกควบคุมโดยสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า “คลื่นที่ลดลง” – รูปแบบทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดว่าการเคลื่อนไหวจะดำเนินไปอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป คลื่นเหล่านี้ไม่ได้ถูกสร้างแบบสุ่ม; มันถูกปรับให้เหมาะสมโดยใช้พารามิเตอร์หลัก 5 ประการ:

• แอมพลิจูด: ควบคุมว่าการเคลื่อนไหวนั้นเด่นชัดเพียงใด
• อัตราส่วนการดับ: ส่งผลต่อว่าการเคลื่อนไหวจะยุติลงอย่างรวดเร็วเพียงใด
• ความยาวคลื่น: กำหนดเวลาในการเคลื่อนไหว
• จุดศูนย์กลางการสั่น: ตั้งตำแหน่งที่เป็นกลางของการเคลื่อนไหว
• ช่วงเวลาในการเรียกซ้ำ: ควบคุมว่าการเคลื่อนไหวจะเกิดซ้ำบ่อยเพียงใด

การสะท้อนของสถานะภายใน

สิ่งที่ทำให้ระบบนี้โดดเด่นคือการเชื่อมโยงการเคลื่อนไหวเหล่านี้กับสถานะการปลุกตื่นภายในของหุ่นยนต์ เมื่อระบบบ่งชี้ถึงสถานะการปลุกตื่นที่สูง (ความตื่นเต้น) พารามิเตอร์คลื่นบางอย่างจะปรับเปลี่ยนโดยอัตโนมัติ – ตัวอย่างเช่น การเคลื่อนไหวการหายใจจะบ่อยขึ้นและเด่นชัดยิ่งขึ้น ในสถานะการปลุกตื่นที่ต่ำ (การง่วงนอน) คุณอาจเห็นการหาวที่ช้าและเด่นชัดยิ่งขึ้น และการหัวเราะเป็นระยะ

ระบบบรรลุผลนี้ผ่านสิ่งที่นักวิจัยเรียกว่า “การบริหารจัดการแบบชั่วคราว” และ “การบริหารจัดการท่าทาง” โมดูลการบริหารจัดการแบบชั่วคราวควบคุมเมื่อการเคลื่อนไหวเกิดขึ้น ในขณะที่โมดูลการบริหารจัดการท่าทางรับรองว่าส่วนประกอบของใบหน้าทั้งหมดทำงานร่วมกันอย่างเป็นธรรมชาติ

Hisashi Ishihara เป็นผู้เขียนหลักของการวิจัยนี้และเป็นรองศาสตราจารย์ที่ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยโอซาก้า

“แทนที่จะสร้างการเคลื่อนไหวที่ผิวเผิน” อิชิฮาระอธิบาย “การพัฒนาต่อของระบบที่สถานะอารมณ์ภายในสะท้อนให้เห็นในทุกๆ รายละเอียดของการกระทำของแอนดรอยด์อาจนำไปสู่การสร้างแอนดรอยด์ที่ถูกมองว่ามี ‘หัวใจ'”

น้ำเสียงง่วงนอนบนหุ่นยนต์เด็กแอนดรอยด์ (ภาพถ่ายเครดิต: Hisashi Ishihara)

การปรับปรุงการเปลี่ยนแปลง

ไม่เหมือนกับระบบแบบดั้งเดิมที่เปลี่ยนระหว่างการแสดงออกที่บันทึกไว้ล่วงหน้า วิธีการนี้สร้างการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นโดยการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์คลื่นอย่างต่อเนื่อง การเคลื่อนไหวถูกประสานผ่านเครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งรับรองว่าการกระทำของใบหน้าทำงานร่วมกันอย่างเป็นธรรมชาติ – คล้ายกับว่าการเคลื่อนไหวของใบหน้ามนุษย์ถูกประสานกันโดยไม่ได้ตั้งใจ

ทีมวิจัยได้แสดงสิ่งนี้ผ่านเงื่อนไขการทดลองที่แสดงให้เห็นว่าระบบสามารถสื่อถึงระดับการปลุกตื่นที่แตกต่างกันในขณะที่รักษาน้ำเสียงที่ดูเป็นธรรมชาติ

ผลกระทบในอนาคต

การพัฒนาของระบบการแสดงออกทางอารมณ์ที่ใช้คลื่นนี้เปิดโอกาสที่น่าสนใจสำหรับการ โต้ตอบระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ และอาจจับคู่กับเทคโนโลยีเช่น เอไอที่มีร่างกาย ในอนาคต ในขณะที่แอนดรอยด์ในปัจจุบันมักสร้างความรู้สึกไม่สบายใจในช่วงการโต้ตอบที่ยาวนาน เทคโนโลยีนี้อาจช่วยลดช่องว่างที่ไม่สบายใจ – พื้นที่ที่หุ่นยนต์ดูเหมือนมนุษย์ แต่ไม่完全

การผ่านทางสำคัญคือการสร้างความมีอยู่ทางอารมณ์ที่รู้สึกแท้จริง โดยการสร้างน้ำเสียงที่ไหลลื่นและเหมาะสมตามบริบทที่ตรงกับสถานะภายใน แอนดรอยด์อาจมีประสิทธิภาพมากขึ้นในบทบาทที่ต้องการความฉลาดทางอารมณ์และความเชื่อมโยงกับมนุษย์

Koichi Osuka ทำหน้าที่เป็นนักวิจัยอาวุโสและเป็นศาสตราจารย์ที่ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยโอซาก้า

ตามที่ Osuka อธิบาย เทคโนโลยีนี้ “สามารถเพิ่มคุณค่าในการสื่อสารทางอารมณ์ระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ได้อย่างมาก” ลองนึกภาพถึงเพื่อนร่วมงานด้านการดูแลสุขภาพที่สามารถแสดงความกังวลที่เหมาะสม หุ่นยนต์ทางการศึกษาที่แสดงความ热情 หรือหุ่นยนต์บริการที่แสดงความสนใจที่ดูเหมือนจริง

การวิจัยแสดงผลลัพธ์ที่น่าสนใจเป็นพิเศษในการแสดงระดับการปลุกตื่นที่แตกต่างกัน – ตั้งแต่ความตื่นเต้นที่มีพลังงานสูงไปจนถึงความง่วงนอนที่มีพลังงานต่ำ ความสามารถนี้อาจมีความสำคัญในสถานการณ์ที่หุ่นยนต์ต้อง:

• สื่อสารระดับการตื่นตัวในช่วงการโต้ตอบระยะยาว
• แสดงระดับพลังงานที่เหมาะสมในสภาพแวดล้อมทางบำบัด
• จับคู่สถานะทางอารมณ์ของมันกับบริบททางสังคม
• รักษาความสม่ำเสมอทางอารมณ์ในช่วงการสนทนาที่ยาวนาน

ความสามารถของระบบในการสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นระหว่างสถานะทำให้มันมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการโต้ตอบระหว่างมนุษย์และหุ่นยนต์ที่ยั่งยืน

โดยการรักษาการแสดงออกทางอารมณ์เป็นปรากฏการณ์ที่ใช้คลื่นและไหลลื่น แทนที่จะเป็นชุดสถานะที่ถูกตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า เทคโนโลยีนี้เปิดโอกาสใหม่ๆ มากมายสำหรับการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถโต้ตอบกับมนุษย์แบบมีความหมายทางอารมณ์ ทีมวิจัยกำลังวางแผนขั้นตอนต่อไปเพื่อขยายช่วงอารมณ์ของระบบและปรับปรุงความสามารถในการสื่อสารสถานะทางอารมณ์ที่ละเอียดอ่อน ซึ่งจะส่งผลต่อวิธีที่เราจะคิดและโต้ตอบกับแอนดรอยด์ในชีวิตประจำวันของเรา