Вместо друга и психиатра: роботы способны любить, смеяться и плакать, вести душевные беседы
На этой неделе японская фирма Softbank представила нового робота Pepper, который умеет распознавать эмоции человека, используя "эмоциональный двигатель" и облачную систему искусственного интеллекта. Это позволяет железному другу анализировать жесты, выражения и голосовые сигналы человека.
Аналитики говорят, что в последние несколько лет развитие бытовых роботов явно активизировалось, особенно в таких странах, как Япония, где население стремительно стареет, а рождаемость падает. Ведь такие устройства очень эффективны при уходе за пожилыми людьми: "умные роботы" не только могут компенсировать нехватку рабочей силы и растущие расходы на заработную плату, но и являются альтернативой социальных работников, нянь, сиделок и пр. По данным консалтинговой компании Frost & Sullivan, всего через 10 лет функции, которые сейчас выполняют такие специалисты, будут на 80% делегированы роботам. И это вполне реалистичные прогнозы, поскольку современные машины могут не только выполнять определенные бытовые функции, но и проявлять настоящие живые эмоции и даже поддерживать беседу.
Так, Pepper понимает не только речь (его уже обучили 4,5 тыс. слов), но также жесты, интонации, язык тела и настроение человека. Устройство оснащено дисплеем, множеством датчиков и микрофонов, системой сенсоров, в том числе тактильными сенсорами на руках и на голове, а также шестью лазерными дальномерами и датчиками столкновения. Кроме того, устройство имеет две камеры и четыре микрофона, поддерживает передачу информации через Wi-Fi и Ethernet. Передвигается Pepper с помощью специальной платформы на колесах. По словам генерального директора Softbank Масаеси Сона, люди смогут общаться с Pepper, как с друзьями или членами семьи, он умеет заставлять людей смеяться. Продажи новинки начнутся в начале 2015 года, ее стоимость составит $1930.
Softbank разработал робота Пеппера в сотрудничестве с французской компанией Aldebaran Robotics, в которой имеет контрольный пакет акций. "Эмоциональный робот создаст новое измерение в нашей жизни и новые способы взаимодействия с технологиями", - отмечает Бруно Мезонье, основатель и исполнительный директор Aldebaran.
Инженеры из японского Университета Васеда представили робота Kobian, который способен выражать эмоции через движения тела и выражения лица. В его активе семь различных чувств, включая удивление, грусть, счастье, шок и неприязнь. В дополнение к разным позам, которые определяют его настроение, эмоциональный гуманоид использует моторчики на его лице для того, чтобы двигать губами, веками и бровями. Для выражения восторга, к примеру, робот поднимает свои мягкие резиновые руки над головой и широко открывает глаза и рот. Чтобы выразить грусть - сутулится, опускает голову и закрывает лицо рукой.
Двуногая машина умеет ходить, воспринимать окружающую среду, выполнять физические задачи. Кроме того, робот обладает новой двух-суставной шеей, благодаря которой может добиваться более выразительных поз. Разработчики надеются внедрить устройство во все сферы, где важно взаимодействие с людьми.
Исследователи из Осакского университета (Япония) Хисаси Исихара и Юитиро Йосикава, работающие в лаборатории профессора Минору Асады, создали робота Affetto в виде головы ребенка в возрасте одного-двух лет. Он предназначается для работы сиделкой с живыми людьми, благодаря чему можно будет изучить процесс взаимодействия людей и механических устройств. А это в свою очередь поможет сконструировать самообучающихся роботов. Минору Асада курирует не только разработки Affetto, но и возглавляет масштабный проект ERATO, включающий восемь моделей роботов, копирующих детей в возрасте до 5 лет.
Сходства передней части головы Affetto с живым лицом удалось достичь за счет использования пневматических приводов мышц, которые позволяют частично воспроизводить мимику людей. Голова обладает 12 степенями свободы. Ее поверхность покрыта прочным, но гибким пластиком, повторяющим структуру человеческой кожи.
Еще один робот-ребенок - Nao, созданный командой европейских исследователей. Он соответствует уровню эмоционального развития годовалого младенца. Свои эмоции Nao выражает позами и жестами, практически не прибегая к словам, хотя и умеет воспроизводить звукозаписи. Робот демонстрирует счастье, грусть, испуг и другие чувства, кроме того, способен самостоятельно создавать и показывать новые виды эмоций.
Встроенные видеокамеры позволяют устройству реагировать на действия людей и касания. Так, в ответ на похвалу он может показать, что счастлив. Вообще, Nao может быстро менять настроения, оперативно реагируя на внешние раздражители. В будущем Nao станет личным помощником людей. Он, в частности, пригодится в качестве напарников в играх с детьми-аутистами.
Инженеры из Массачусетского технологического университета разработали робота Nexi, способного выражать эмоции. Он понимает человеческую речь и адекватно реагирует на нее, выражая на своем механическом лице соответствующую эмоцию.
Каждая подвижная часть лица Nexi имеет 4 автономных степени свободы, кроме того движущиеся части способны занимать и промежуточные положения, например, для выражения легкой радости или грусти. При этом скорость реакций и движения любых частей лица робота в точности соответствует скорости изменения выражения лица человека. Своей мимикой Nexi управляет при помощи полностью подвижных глаз, век, бровей, рта и артикуляции руками.
В каждом из двух глаз робота находится по CCD-камере, способной видеть собеседника, определять уровень освещенности комнаты, а также наблюдать за человеком. Кроме того, робот оснащен активной 3D-камерой для создания проекционных моделей помещения, в котором находится. Во лбу Nexi находится микрофон - аналог ушей.
Благодаря мобильному манипулятору uBot5, созданному в лаборатории компании UMASS Amherst, Nexi также способен передвигаться, а его руки удерживают груз весом до 3,5 кг. Пластик, из которого сделаны голова и плечи робота снабжены сенсорами, соответственно, он в буквальном смысле способен ощущать прикосновения и соответственно на них реагировать.
Модель под названием Kansei от японского института робототехники университета Мейджи (Robot and Science Institute of Meiji University) способна хмуриться и улыбаться благодаря искусственным мышцам. Устройство также оборудовано специальным программным обеспечением для распознавания речи: андроид может понимать около 500 тыс. слов и предавать 36 выражение выражений лица. У Kansei имеется динамик для воспроизведения голоса и минимоторчики для управления искусственной кожей на лице.
EveR-2 Muse - девушка-робот, созданная Корейским институтом индустриальной технологии, может поддерживать разговор, петь, проявлять гнев, сожаление и радость. При этом внешне Муза максимально похожа на живого человека - лицо выполнено монолитно. В тело андроида вмонтировано 58 крошечных моторов, выполняющих роль мускулов. Кожа роботессы сделана из силикона, а 60 подвижных соединений на лице, шее и остальном теле позволяют демонстрировать разнообразные эмоции. Рост корейской музы 161 см, а вес 61 кг.
Ученые из Института наук и технологий Южной Кореи представили робота Mahru, способного выполнять работу по дому, а в свободное от этого занятия время танцевать и выражать свои эмоции. Возглавивший проект Ю Бум Джа рассказывает, что робот может двигать механическими губами, бровями и даже перенимать лицевую мимику человека, а в зависимости от своего настроения производить два вида запахов, соответствующих его эмоциям. Конструктивно машина разделена на две части - подвижные ноги и свободно вращающееся туловище. Производство таких устройств открывает путь к созданию коммерческих роботов-гуманоидов, выполняющих домашнюю работу.
Программное обеспечение Mahru обладает довольно продвинутым искусственным интеллектом, поэтому робот способен следить за людьми и повторять их привычки и движения. Кроме того, устройство может преодолевать многочисленные препятствия, например лестницы и бордюры. Корейские ученые разработали и еще одну разновидность робота - Mahru-M, оснащенного сенсорами для распознавания лиц людей и доставки различных предметов по запросу человека.