چرا آموزش پلک‌زدن به ربات‌ها سخت است؟

به گزارش gsxr و به نقل از ایندیپندنت، کریستین رو، گزارشگر فناوری، در مقاله‌ای که برای سرویس جهانی بی‌بی‌سی نوشته است، به تجربه خود در کنار «آی‌کیوب» و در جریان آزمایشی به نام «آزمایش درام‌نوازی» اشاره می‌کند و توضیح می‌دهد که آموزش پلک‌زدن برای القای تاثرات حسی در ربات‌‌ها، چه اهمیتی دارد.

او می‌نویسند آزمایش درام‌نوازی برای منظور مشخصی طراحی شده است؛ به عبارت دیگر، برای ای‌که بررسی شود حضور یک ربات، زمانی که همان کار انسان را تقلید می‌کند، چه اثری بر عملکرد و رفتار انسان دارد.

این آزمایش یکی از بی‌شمار آزمایش‌های مرتبط با برهم‌کنش میان انسان و ربات است که گروه تحقیقاتی «کانتکت» درموسسه فناوری ایتالیا در جنوآ انجام می‌دهد.

کریستین رو می‌نویسد که پلک‌زدن «آی‌کیوب» هر چند ثانیه یک‌بار، صدای قابل‌توجهی تولید می‌کند و حالت نگاه این ربات نیز به دلیل چشم‌های بزرگ و پلک‌های سفید سنگین او، جلب توجه می‌کند. 

این نکته از این رو دارای اهمیت است که در پلک‌زدن، مانند سایر جنبه‌های نگاه کردن، چیزی فراتر از خود چشم وجود دارد. 

هلنا کلیاوری، پژوهشگر روانشناسی در دانشگاه تامپره فنلاند، می‌گوید اغلب تصور می‌شود که پلک‌زدن، صرفا یک واکنش فیزیولوژیک انعکاسی است و فقط با کارکرد حفاظت از چشم برای جلوگیری از خشک شدن آن مرتبط است. اما واقعیت این است که پلک‌زدن نقش مهمی در تعامل دوطرفه دارد.

پلک‌زدن انسان، توجه و احساس او را نیز نشان می‌دهد و به‌ مثابه ابزاری برای ارتباط غیرکلامی، مفاهیمی را بیان می‌کند که ما به صورت خودآگاه از آن‌ها باخبر نیستیم، ولی نقش مهمی در انتقال اطلاعات بین انسان‌ها دارد؛ مثلا نکاتی مانند اینکه در یک مکالمه، الان نوبت چه کسی است. 

از این رو، پلک‌زدن یکی از سیگنال‌های

اجتماعی است که انسان‌ها مداوم، بدون اینکه از آن‌ها آگاه باشند، با یکدیگر تبادل می‌کنند. بنابراین، متخصصان رباتیک اجتماعی در حال بررسی هر دو ویژگی  فیزیکی و روانی پلک‌زدن انسان بوده‌اند تا دریابند که چرا تطبیق آن در ربات‌ها ممکن است سودمند باشد.

کلیاوری می‌گوید با در نظر گرفتن بسیاری از کارکردهای مهم پلک‌زدن در رفتار انسان، می‌توان فرض کرد که پلک‌زدن ربات‌ها نیز می‌تواند آن‌ها را بیش از پیش، شبیه به انسان نشان دهد. این ویژگی نیز به‌نوبه‌خود، می‌تواند تعامل انسان و ربات را تسهیل کند. دیوید هنسون، مدیر هنسون رباتیکس، می‌گوید که افراد با دیدن رباتی که پلک می‌زند، به شخصیت و کاراکتر آن ربات، حس پیدا می‌کنند.

تحقیقات «کانتکت» نشان می‌دهد که افراد در سنین مختلف، تعامل با ربات‌هایی را که پلک می‌زنند، ترجیح می‌دهند.

الساندرا اسکیوتی، سرپرست آزمایشگاه یونیت، به این نکته اشاره می‌کند که رباتی که پلک نمی‌زند، ممکن است احساس ناخوشایندی را در فرد مقابل ایجاد کند، گویی که به او خیره شده است.

انسان‌ها همچنین ربات‌هایی را طبیعی‌تر پلک می‌زنند، باهوش‌تر می‌دانند، چرا که هوش، به‌ویژه در موقعیت‌هایی که افراد برای ارائه اطلاعات به ربات‌ها وابسته‌اند، بر فرض در موقعیت‌هایی مانند ایستگاه‌های قطار، اهمیت دارد.

اما صرف‌نظر از اینکه پلک‌زدن طبیعی چه مزایایی دارد، به کارگیری آن در ربات‌ها (نه در آواتارها یا ربات‌هایی که صفحه‌نمایش دارند) از نظر فنی چالش‌برانگیز است.

پلک‌زدن در انسان از جمله حرکات بسیار ظریف به شمار می‌رود که طراحی مشابه آن در مکانیسم‌هایی که بتوانند این حرکات را تقلید کنند، مستلزم در اختیار داشتن فناوری پیشرفته‌ و موتورهایی با قابلیت حرکت بسیار دقیق و ظریف است. برای مثال، متخصصان رباتیک در شرکت «اینجینیرد آرتز» برای این منظور از موتورهای مربوط به هوافضا، و نیز قطعات الکترونیکی کنترلی خود استفاده می‌کنند.

به گفته مدیر هنسون رباتکیس، ربات‌های ساخت «اینجینیرد آرتز» برای تامین نیروی محرکه پلک‌زدن، مشخصا از موتورهای گرانقیمت استفاده می‌کنند. او می‌گوید که سرعت این موتورها برای حرکت‌ دادن قطعات شبیه به پوست حین پلک‌زدن، و نیز کاستن از سایش و اصطکاک میان پلک و خود چشم، کار چالش بر‌انگیزی است. 

مسئله بعدی، برقراری توازن میان سرعت و صدای پلک‌زدن است. فرانچسکو رآ، کارشناس فنی ارشد «کانتکت»، می‌گوید که در ربات «آی‌کیوب» می‌توان یک موتور با سر‌وصدای کمتر به کار برد، اما این کار باعث می‌شود که این ربات، خواب‌آلود یا آهسته به نظر برسد.

از سوی دیگر، پلک‌زدن آهسته هم این خطر را در پی دارد که یک‌ سری اطلاعات بصری مهم از دست برود؛ چرا که دوربین آی‌کیوب پشت چشم‌ها

واقع شده است و هرچند از دست دادن دو فریم، شاید مشکل چندانی ایجاد نکند، از دست رفتن ۱۰ فریم مسئله‌ساز می‌شود. 

به گفته کیلاوری، چالش دیگر هم این است که زمان‌بندی درست و مدت زمان پلک‌زدن نیز مهم است. مثلا اینکه پلک‌زدن بر اساس اینکه چه کاربردی دارد، ممکن است متفاوت باشد. برای نمونه، سرعت پلک‌زدن فرد هنگام دروغ گفتن، یا مدل حرکت پلک و حالت حسی متفاوت، کاملا بسته به موقعیت فرق می‌کند.

به گفته او، هر میزان اختلاف با حالت طبیعی در زمان و حتی مدت پلک‌زدن در یک موقعیت خاص، ممکن است باعث شود که ربات، عجیب یا آزاردهنده به نظر برسد.

تیم تحقیقاتی کمپانی کانتکت از نرم‌افزاری استفاده می‌کند که به صورت تصادفی، بازه زمانی میان یک تک‌پلک و دو پلک پشت‌‌سرهم را انتخاب می‌کند، چرا که پلک‌زدن به صورت مرتب و ثابت نیز چندان طبیعی به نظر نمی‌رسد.

در «دیزنی ریسرچ» نیز پژوهش در زمینه طبیعی به نظر رسیدن پلک‌زدن و حالت خیره شدن نگاه در جریان است. هدف این تحقیقات، آسان‌تر کردن حالتی از نگاه است که کنترل آن برای طراحان انیمیشن راحت‌تر باشد و راحت‌تر بتوانند احساس‌های ظریف را انتقال دهند.

جیمز کندی، دانشمند «دیزنی ریسرچ»، به عناصری از قبیل منحنی پلک‌ها اشاره می‌کند و می‌گوید که محققان این شرکت نرم‌افزار خود را برای کنترل نگاه و احساسات، به ثبت رسانده‌اند. کارکرد این نرم‌افزار شامل پردازش تصاویری است که با دوربین تعبیه‌شده در قفسه سینه ربات، ثبت شده‌اند و سیگنال‌هایی کنترلی تولید می‌کند که پلک‌ها باز و بسته شوند. به گفته او، این روند فعلا در مراحل آزمایشی است و دیزنی آن‌ها را به کار نبرده است. 

برای مثال، برای باورپذیر شدن نگاه چشم در تعامل طولانی‌تر از نزدیک با انسان، این فناوری باید اصلاح شود. چالش کلی دیگر این است که ربات‌های انسان‌نما شروع به هماهنگی الگوهای پلک‌زدن خود با انسان‌ها کنند؛ همانطور که انسان‌ها در گفت‌وگوهای خود چنین می‌کنند.

این نوع چالش‌ها برای برخی از متخصصان رباتیک جذاب است. تصویرهای اغراق‌آمیزی در فرهنگ‌ عامه از ربات‌ها وجود دارد؛ مثلا تصور از ربات‌هایی که آنقدر طبیعی به نظر می‌رسند که نمی‌توان‌ آن‌ها را از انسان تشخیص داد. پلک‌زدن، فقط نمونه کوچکی از پیچیدگی‌های بسیاری است که همچنان اجازه نمی‌دهد که تعاملات رباتیک، کاملا طبیعی جلوه کنند. به گفته کندی، وقتی سعی می‌کنید سازوکاری همچون پلک‌زدن را تقلید کنید، ‌در واقع نشان می‌دهید که این مکانیسم چقدر پیچیده است و چقدر حرکت ظریف در آن  وجود دارد. و این همان جایی است که ما این فرصت واقعا عالی برای اکتشاف و اختراع در اختیار داریم.