Танцы с роботами: новый способ выстроить доверие между машинами и людьми

Танцовщица, окутанная оттенками синего цвета, встает и делает шаг на сцену. В свете прожектора она смотрит на своего партнера. Это высокая и гладкая рука робота. Они танцуют вместе, и плавные движения машины лишены искусственности. Как надеются исследователи, это сделает робота заслуживающим доверия в наших глазах.

«Когда человек совершает движение одним суставом, это не единственная часть тела, которая движется. Все тело движется вслед,— говорит Амит Рогель, исследователь музыкальных технологий, научный сотрудник Технологического института Джорджии. — Есть почти неуловимая плавность, присущая практически всем животным». Рогель запрограммировал эту тонкую последовательность в движениях роботизированных рук, чтобы создать FOREST, совместный проект исследователей Технологического института, танцоров из Государственного университета Кеннесо и группы роботов.

Целью было не только показать впечатляющее представление, но и применить на практике знания о том, как создать доверительное отношение к роботам у людей. Роботехника уже широко используется, и в ближайшие годы значительно увеличится количество роботов, работающих совместно с людьми, например, для обслуживания заводских станков и проверки производственного оборудования. Но несмотря на то, что роботы становятся более распространенными, уровень доверия к ним по-прежнему невысок. «Человек может не понимать, как работает робот и чего он хочет добиться», — утверждает Гарольд Со, ученый в области информатики из Национального Университета Сингапура. Он не принимал участия в совместном проекте, но его научная работа посвящена взаимоотношениям людей и роботов и разработке машин, к которым люди будут испытывать больше доверия.

Хотя нам нравятся милые фантастические персонажи вроде R2-D2 или ВАЛЛ-И, даже самый лучший робот в реальности может обладать не самой дружелюбной внешностью или двигаться не очень привлекательным образом. «Это очень сложно — начать доверять существу, которое выглядит и ведет себя совсем не как человек», — говорит Со. Однако, по словам ученого, даже отдельную роботизированную руку можно спроектировать таким образом, чтобы ее движения были интуитивно понятными. «Передача эмоций и социальных сообщений с помощью сочетания звука и движений — весьма убедительный подход, который может сделать взаимодействие более свободным и естественным», — объясняет он.

Именно поэтому команда Технологического института Джорджии решила запрограммировать нечеловекоподобные машины так, чтобы они могли передать эмоции с помощью движения и звука. Последняя работа Рогеля в этой области основывается на результатах многолетних исследований. Например, чтобы выяснить, какие звуки лучше всего передают определенные эмоции, ученые попросили певцов и гитаристов изучить диаграмму, так называемое «колесо эмоций», выбрать одну из представленных эмоций, а затем спеть или сыграть ноты, соответствующие ей. Затем эти данные загрузили в обучающую модель машины, которая впоследствии использовалась в создании роботов. Они хотели, чтобы роботы были способны издавать широкий диапазон различных звуков, некоторые из которых были сложнее других. «Вы можете сказать им: «Я хочу, чтобы звук говорил немного о счастье, отчасти о волнении и немного о спокойствии»», — говорит участник проекта Гил Вайнберг, директор Центра музыкальных технологий института Джорджии.

Следующей задачей команды стало связать эти звуки с движениями. В прошлом году исследователи продемонстрировали, что сочетание движений со звуковыми сигналами, основанными на эмоциях, повышает доверие к роботам-рукам в виртуальной среде (требование, вызванное пандемией). Но в том эксперименте от роботов требовалось изобразить всего четыре жеста, чтобы выразить четыре разных эмоции. Чтобы расширить их возможности выражать эмоции при помощи движения Рогель обратился к науке, изучающей язык тела. «Для каждого из этих [элементов] языка тела я обдумывал, как адаптировать его к движениям роботов», — говорит он. Затем танцоры из Государственного университета Кеннесо помогли ученым отточить эти движения. Исполнители передавали эмоции с помощью движений, а Рогель и команда исследователей записывали их с помощью камер и костюмов для захвата движения, а затем создавали алгоритмы, по которым роботы могли повторить эти элементы. «Я мог спросить [Рогеля]: «Вы можете заставить роботов дышать?» И уже на следующей неделе руки как бы «вдыхали» и «выдыхали»» — рассказывает профессор хореографии Университета Кенессо Айван Пулинкала.

Пулинкала ставил хореографию спектакля FOREST, в котором воплотилось все, что команда ученых и танцоров узнала о звуках и движениях, передающих эмоции. «Мой подход был в том, чтобы вдохнуть жизнь в роботов, а танцоров, напротив, сделать чуть более «механическими»», — рассказывает Пулинкала, вспоминая начало сотрудничества над проектом.

По словам танцоров, в результате совместной работы машины стали для них похожими на людей. Кристина Массад, профессиональная танцовщица, выпускница Государственного Университета Кеннесо, вспоминает, что когда она согласилась на участие в проекте, то думала, что будет танцевать вокруг роботов, а не с ними. Но ее мнение изменилось, как только она увидела плавность их движений, скоро она начала воспринимать их как нечто большее, чем просто машины. «На одной из первых репетиций я случайно столкнулась с одним роботом и сразу сказала: «О, прости, мне так жаль», — рассказывает она. — Амит рассмеялся: «Ничего страшного, это всего лишь робот». Но было такое ощущение, что это больше, чем робот».

Со утверждает, что результаты работы просто потрясающие, и считает, что они вносят большой вклад в область отношений людей и машин. «Формирование и развитие доверия между людьми и роботами — еще недостаточно изученная тема, — говорит он, — и эта работа проливает свет на то, как чувство доверия развивается в таких смешанных командах».

Источник