科技 | 机器人与人类沟通突破 感知表情同步作出反应

[星岛综合报道] 哥伦比亚工程学院的Creative Machines Lab研究人员开发了一款名为Emo的机器人头部，它能够感知人类即将微笑并同步作出反应。这可能是向发展具有增强沟通技能的机器人迈出的一大步，这种技能更有利于建立人类的信任。

尽管像OpenAI的ChatGPT这样的大型语言模型取得了进展，使得机器人在口头沟通方面表现不错，但它们仍然发现非语言沟通具有挑战性，特别是在阅读和适当回应面部表情方面。

研究人员通过教导他们的蓝色硅覆蓋的拟人化机器人头部Emo预测人类的微笑并做出相应反应来应对这一挑战。

设计一个对非语言提示作出反应的机器人涉及两个挑战。第一是创建一个表情丰富但灵活的脸部，这涉及到复杂的硬件和驱动机制的整合。第二是教机器人及时生成什么表情，以便看起来自然而真诚。

Emo可能只是“一个头”，但它包含26个执行器，允许一系列细腻的面部表情。两个瞳孔中的高分辨率摄像头使Emo能够进行必要的非语言沟通眼神接触。为了训练Emo如何制作面部表情，研究人员将其放在摄像机前，让它进行随机动作——相当于我们在镜子前练习不同的表情。几个小时后，Emo学会了哪些马达指令产生相应的面部表情。

然后，Emo被展示了人类面部表情的视频，逐帧进行分析。再经过几个小时的训练，Emo能够通过观察细微的变化来预测人们的面部表情。Emo在人类微笑发生前约840毫秒预测到了微笑，并同时作出了反应。

研究主要作者Yuhang Hu说：“我认为准确预测人类面部表情是人机交互的一场革命。传统上，机器人在交互过程中并未设计成考虑人类的表情。现在，机器人可以将人类的面部表情作为反馈。”

他续说：“当机器人实时与人共同表达时，不仅提高了互动质量，还有助于在人类和机器人之间建立信任。将来，与机器人互动时，它会观察并解释你的面部表情，就像真人一样。”

目前，研究人员正在将LLM集成到Emo中以实现语言交流，他们非常清楚开发这样一个先进机器人的道德含义。“尽管这项能力预示著从家庭助理到教育辅助等众多积极应用，但开发者和用户有责任谨慎行事并考虑道德问题，”Creative Machines Lab总监兼该研究的通讯作者Hod Lipson说。

“但这也非常令人兴奋——通过推进能够准确解释和模仿人类表情的机器人，我们正在接近一个机器人可以无缝融入我们日常生活的未来，提供陪伴、协助，甚至是同情。想像一下，与机器人互动就像与朋友交谈一样自然舒适。”

该研究发表在Science Robotics上。

图片：哥伦比亚工程学院

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