Своевременность проявления эмоций является одним из множества важных аспектов эмоционального интеллекта. Однако по мере развития технологий данный аспект оказался значимым не только для людей, но также для машин, а именно — для человекообразных роботов. Инженеры из Creative Machines Lab в Колумбийском университете на протяжении нескольких лет совершенствуют технологии симуляции эмоциональных рефлексов. Представляем вашему вниманию их последнюю наработку — робота Emo, способного не просто имитировать выражения лица, но также читать человеческие лица и «отзеркаливать» их эмоции.

В наше время искусственный интеллект уже довольно неплохо справляется с подражанием человеческому общению. Однако эмоциональный интеллект машин всё ещё существенно отстаёт от общего уровня развития технологий, потому роботам пока сложно как понимать, так и имитировать весь спектр человеческих эмоций. Несвоевременное или неуместное их проявление со стороны машины выглядит не просто странно или неловко, как это бывает с людьми, но даже пугающе, что замедляет интеграцию роботов в общество и усложняет их развитие. Для сравнения, мозг нейротипичного человека практически безупречно приспособлен к интерпретации крошечных визуальных «подсказок» в лице собеседника режиме реального времени, что делает возможной последовательную реакцию в форме нужного выражения лица, жеста и пр. Стоит отметить, что обучение ИИ-систем нюансам поведения человеческой мимики — не единственная сложность при разработке реалистичных человекообразных роботов. Инженерам также сложно строить механические лица, которые могли бы правдоподобно воспроизвести нужные движения для выражения заданных эмоций.

Эксперты Creative Machines Lab уже много лет успешно работают над решением этих проблем. В частности, Emo представляет собой модернизированную версию EVA — робота, способного подражать человеческим эмоциям в режиме реального времени, представленного в 2021 году. Эта роботизированная голова способна считывать эмоции собеседника за 840 миллисекунд и воспроизводить их. По словам главы лаборатории, робототехника и ИИ-эксперта Хода Липсона, в основе этого устройства лежит сложнейший механизм из 26 отдельных актуаторов, которые имитируют движения тканей человеческого лица, повторяя даже самые малозаметные изменения мимики. В обоих зрачках Emo установлены камеры высокого разрешения, которые следят за движением глаз собеседника, имитируя зрительный контакт. И наконец, всю эту композицию завершает слой силиконовой «кожи», который скрывает механический череп робота и делает его несколько менее пугающим.

 Мозг Emo представлен тандемом двух отдельных ИИ моделей. Первая отслеживает крошечные изменения мимики лица собеседника, предсказывая его эмоции. Вторая стремительно интерпретирует эту информацию в команды для актуаторов, чтобы задать лицу робота правдоподобную и уместную реакцию. Для обучения искусственного интеллекта учёные использовали множественные видео-образцы с различными выражениями лица людей. Просматривая их кадр за кадром, ИИ научился понимать нюансы человеческих эмоций. Всего через несколько часов Emo приловчился замечать и интерпретировать эмоции собеседника, а также отвечать на них. К примеру, роботу нужны считанные мгновения, чтобы распознать крошечные изменения в лице человека, который только задумал улыбнуться, и ответить ему взаимной улыбкой.

Пока что система умеет работать только с выражениями лица, однако Липсон и его команда рассчитывают добавить в коктейль большую языковую модель, чтобы робот мог интерпретировать не только мимику, но также вербальные подсказки.