人工智慧不再冷冰冰~有了表情也能回應你的情感嘍!!

人工智慧不再冷冰冰~有了表情也能回應你的情感嘍!!
人工智慧不再冷冰冰~有了表情也能回應你的情感嘍!!

大家印象中的人工智慧機器人是不是都面無表情呢~最近的最新科技讓冷冰冰的機器人也能有表情嘍!!是不是覺得很新奇~

機器人與人類」的關係一直是備受關注的熱門話題,而機器人的外表,也從堅硬冰冷的金屬硬殼,變成與真人相差無幾的柔軟皮膚。

當外表與人類如出一轍後,科學家希望研發出內心也「具有人性」的人工智慧,辨識出人類的情緒,並且做出反應。這樣的能力,讓機器人得以成為陪伴老年人、特教兒童或長期住院病患的重要幫手。

而隸屬哥倫比亞大學的「創意機器實驗室」團隊,正是研究出了能判讀人類情緒、並用「表情」回應人類的藍臉機器人──EVA。

喜怒哀樂都OK 表情自然的人工智慧EVA機器人

「EVA」介紹影片如下:

來自美國哥倫比亞大學工程學院的創意機器實驗室(Creative Machines Lab at Columbia Engineering)針對人與機器人之間互動特別關注,他們耗費了五年時間,打造出一個擁有柔軟臉頰、深邃五官、豐富表情,並能依對象不同的表情給予回應的機器人:EVA。

EVA 是一尊主要為頭部、有著藍色臉龐的機器人,雖然無法言語,但 EVA 的能展露出既生動又張力十足的各種表情,這也讓許多人聯想到知名的表演藝術團體──藍人樂團(Blue Man Group),差別只在 EVA 的「人造肌肉」是由電纜與馬達所牽動的。

研究團隊以 3D 列印打造出各項零件,模擬出人的臉骨、關節與肌肉,用馬達拉動超過 42 塊肌肉部位,來表現出喜悅、憤怒、哀傷、厭惡、恐懼、驚訝六種主要表情,再進行細部調整來表現出更細微的情緒。

EVA 柔軟的臉部底下是複雜的馬達、管線和結構。圖片來源:Creative Machines Lab 網站。

但 EVA 又是怎麼決定什麼時候要擺出怎樣的表情呢?團隊表示,他們採用 AI 深度學習,以多個神經網絡創建出 EVA 的「大腦」,訓練他掌握兩種能力:

首先,讓人工智慧學會使用、協調自己複雜的機械肌肉系統,來生成各種臉部表情。團隊透過讓 EVA 觀看一系列自己的隨機表情影片,將肌肉的運動與不同表情連結配對,讓 EVA 學會認知自我形象(self-image)。

再來,透過「閱讀」人類的表情,來讓人工智慧知道此時應該擺出怎麼樣的表情。作法是將 EVA 自我形象與拍攝到的人臉圖像進行配對,經過多次反複試驗、改進後,EVA 能夠即時地從攝影機讀取人臉與手勢,並表現出相對應的表情,作為回應。

即使知道是 AI 也能帶給你好心情

EVA 的六種基本表情。圖片來源:Creative Machines Lab 網站。

在研究中的某一日,團隊注意到 EVA 能牽動實驗室夥伴的情緒。「那天,我正忙著做自己的事,但 EVA 突然給我一個大大的、友好的微笑。」其中一位成員說:「即使我心知肚明 EVA 是一個機器人,但當我發現時,我的臉上也掛著一個大大的微笑了。」

雖然目前人工智慧僅能靠著模仿人類的表情做出反應,與現實中人與人在互動時的臉部表情所傳達訊息量、複雜程度相距甚遠,但這樣的技術越來越成熟後,實用性與泛用性將會是無可限量的,從學校、醫院、職場甚至家庭中,都有可能出現一個機器人,能在你生氣時一起義憤填膺、悲傷時為你難過皺眉,並在日常中對你嶄露笑容。

科技的出發點便是帶來便利、與人互動。或許在不久的將來,當你寂寞時或許除了與他人透過螢幕視訊、通訊軟體這樣有距離的交流,還能考慮有個情緒豐富的機器人陪伴在身邊呢。

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喚回人性的人工智慧 – 台灣鴻海製造的 PEPPER

 

人工智慧 PEPPER 能依照情境,完整表達人類的喜怒哀樂

 

造型可愛、能夠表達人類情緒的「類人形」機器人 PEPPER,由台灣的鴻海製造,目的是「讓人類幸福」、促進快樂的人際互動。PEPPER 的設計者¬東京大學副教授光吉俊二說:設計像 PEPPER 這樣的溫柔機器人,其實是希望重新喚回人性。

PEPPER 設定了 7 種呈現情感源頭的荷爾蒙比例,配備有4個麥克風、2 個 HD 相機、1 個 ASUS Xtion 3D 傳感器等等。它會根據攝影機與麥克風接收的資訊,來分析、計算接觸這類情感時荷爾蒙比例的變化,再模擬這些情感表現來互動。

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比人類更友善、生動!輔助治療自閉兒的人工智慧 NAO

 

▲ NAO 在世界各國已廣泛用於陪伴自閉症兒童

 

發音同「Now」的人形機器人 NAO,被用來教導自閉症孩童情感教育,成效優於人類治療師。因為人類治療師判斷孩童行為準確率大多落在 50~55%,而經過深度學習的機器人,準確率可達 60%。

除了有比人類更能準確判斷的優勢外,機器人的造型、動作更為生動,因此抓準了自閉兒的注意力;加上較為制式化的情緒表情詮釋,減少孩童的判斷混淆,讓孩童覺得更友善、比真人更好相處。

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▲ 台灣公視所與 NHK 共同製作的紀錄片 《我的AI家人》

 

人工智慧已被視為各行業的終極解決方式,無論農業養殖業醫療業電影界零售業沖咖啡釀酒寫歌,甚至是關懷流浪動物,幾乎都有導入各式各樣、五花八門的 AI 應用。

除了在工作場合外,其實居家照護也有 AI 的影子喔!日前由日本 NHK 與台灣公視所共同製作的紀錄片 《我的AI家人》 就介紹了幾款這樣的人工智慧,他們有:協助自閉兒的 Nao、改善失智症的 SILBOT 與 TELENOID、讓人類幸福的 PEPPER。

暴躁老人唱情歌、憂鬱阿嬤笑著幫穿衣!Telenoid 摸到失智長者的心

 

▲ 當失智症的老人家遇到 Telenoid 時,竟產生讓人驚喜的效果!

 

有接觸、照顧過失智症年長者的人阿嘜應該都了解:他們的反應、情緒常常讓人措手不及,在照護的過程中感到很挫折。還好人工智慧有解,台灣與日本的研究人員做實驗,讓失智長者接觸到 TELENOID 時,竟然產生出乎意料的效果:

脾氣暴躁的老人家,竟用柔和的聲音唱起歌。

憂鬱的老太太也開心的與 TELENOID 聊天、甚至還母性大發地幫它穿衣服,連他的親生兒子在旁邊看了,都感到不可思議。

TELENOID似乎觸動了這些長者心中柔軟的位置,未來可望做為失智症長者與家人關係的潤滑劑。

預防失智,來自韓國的人工智慧 SILBOT 讓老人家笑了!

 

▲ 來自韓國的人工智慧 SILBOT 可以與老人進行娛樂、訓練等互動,有效預防失智症

 

人工智慧 SilBot 機器人由 KIST、三星首爾醫院、梨花女大三個跨界整合的專案小組共同開發。SilBot 本身可自主唱歌、隨歌起舞、機器手臂還可打節奏,逗得老人家開懷大笑。SilBot 的臉是一個平板,會依狀況變換多種表情、互動性強,可陪伴老年人進行各種娛樂、遊戲和訓練,來預防失智症。

脾氣暴躁的老人家,竟用柔和的聲音唱起歌。

憂鬱的老太太也開心的與 TELENOID 聊天、甚至還母性大發地幫它穿衣服,連他的親生兒子在旁邊看了,都感到不可思議。

TELENOID似乎觸動了這些長者心中柔軟的位置,未來可望做為失智症長者與家人關係的潤滑劑。

 

 

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第一個人工智慧機器人是他發明的!!Nils Nilsson逝世

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人工智慧先行者Nils Nilsson逝世,讓我們一起來看看他遺留下來的偉大發明有哪些吧!!

Nils-Nilsson.jpg▲ 人工智慧先驅-史丹佛大學名譽教授 Nils Nilsson

 

人工智慧先驅、人工智慧名人堂入選者、AAAI (美國 AI 協會) 前主席、A* 搜尋演算法發明者以及多部人工智慧教科書作者──史丹佛大學電腦科學的第一位名譽教授(Kumagai Professor of Engineering)Nils Nilsson 於美國時間美國時間 2019 年 4 月 23 日逝世,享壽 86 歲。

Nils John Nilsson 教授於 1933 年 2 月 6 日出生於美國密西根州,是 人工智慧的研究先驅之一,在「搜尋演算法」、「機器人學 (註:一種跨領域科技,涵蓋機器人的設計、建造、運作、應用等)」以及「知識表示法(註:一種跨領域的表示方法,涵蓋認知科學和 AI 兩個領域。在認知科學裡為人類儲存和處理資料的方式;在 AI 中,主要目標為儲存知識,讓程式能夠處理,達到人類的智慧。)」的貢獻而聞名。

研發世界第一個人工智慧機器人「Shakey」

 

▲ Shakey 是世界上第一個體現人工智慧的機器人

Nils Nilsson 教授在史丹佛國際研究院(SRI International)的人工智慧中心任職 23 年,致力於將統計學和神經網路的方法應用到圖形辨識中。1966年開始,他和中心的創始人 Charles Rosen 及著名的 AI 學者 Bertram Raphael 共同主導機器人 SHAKEY 的研發工作。Shakey 是世界上第一個體現人工智慧的機器人。

發明網路遊戲中常用的「A* 最佳路徑演算法」

A* 最佳路徑演算法的演示圖
▲ 算出最佳路徑的「A* 搜尋演算法」演示圖

 

1968 年,Nilsson 教授與電腦科學家 Peter E. Hart 和前段所述的中心創辦人 Bertram Raphael 共同研發出「A*(讀作『A-Star』) 搜尋演算法」,為人工智慧領域帶來了非常重大影響。

A* 搜尋演算法(A* search algorithm),是一種在有多個節點路徑的圖形平面上,求出最低通過成本的演算法。今天 A* 搜尋演算法常用於遊戲中的 NPC 的移動計算,或網路遊戲 BOT 的移動計算上等。

 

 

▲ 用 Python 實現 A* 演算法的教學影片

 

之後,Nilsson 教授又創立了自動即時規畫(Automated Temporal Planning)領域,並於 1971 年與 Richard Earl Fikes 共同發明 STRIPS(史丹佛研究所問題求解系統)規劃系統。

1985年,Nilsson 教授回到母校史丹佛大學任教,擔任電腦科學系主任直到 1990 年。在這段期間,Nilsson 教授人工智慧與機器學習的課程;同時也主導 「機器人如何應對動態的世界、如何同時規劃動作並從中學習」的研究工作。

五本人工智慧教科書,皆是出自 Nilsson 教授

Nils Nilsson 教授出版了五本人工智慧的教科書,分別為:

  • 《人工智慧的問題解決方法》Problem-Solving Methods in Artificial Intelligence,1971
  • 《人工智慧的原則》Principles of Artificial Intelligence,1980
  • 《人工智慧:新的合成》Artificial Intelligence: A New Synthesis,1998
  • 《人工智慧的的追求:思想和成就的歷史》The Quest for Artificial Intelligence: A History of Ideas and Achievements,2010
  • 《理解信念:人工智能的科學理解》Understanding Beliefs,2014

其中,《理解信念:人工智能的科學理解》還被翻譯成中文。

除此之外,Nilsson 教授也是 《人工智慧》(Artificial Intelligence)、《人工智慧研究期刊》(Journal of Artificial Intelligence Research)的編輯委員會成員以及 《美國電腦學會雜誌》 的編輯。

2011 年入選「人工智慧名人堂」

同時,Nilsson 教授還擔任 AAAI (美國人工智慧協會) 的主席、AAAS (美國科學促進會) 的成員、國家工程院院士以及瑞典皇家工程科學院外籍院士,曾獲 IEEE「神經網路先驅」獎、IJCAI「卓越研究獎」及 AAAI「傑出服務獎」等,並於 2011 年因「人工智慧和智能系統領域的重大貢獻」入選「人工智慧名人堂(IEEE Intelligent Systems)」。

1990 年 8 月開始,Nils Nilsson 開始擔任史丹佛大學的 Kumagai Professor of Engineering(名譽工程教授),直到 2019 年離世為止。深度學習三巨頭之一以及 2019 年圖靈獎得主 Yann LeCun、史丹佛人工智慧實驗室的主任吳恩達教授等很多 AI 人工智慧界的重要人士也通過社群媒體發表了他們的悼念。

 

RIP to my friend, colleague, and AI visionary Nils Nilsson. Your work on the A* algorithm has improved countless lives (this is how we find the shortest path from A to B). I will always remember your work, but even more importantly your kindness. https://t.co/ftfijmQgeW

— Andrew Ng (@AndrewYNg) April 23, 2019

 

Nils Nilsson passed away.

He is best known for the invention of the A* algorithm for path finding, and for his leading role in the Shakey project at SRI, one of the first mobile robots with visual perception and trajectory planning…. https://t.co/tXlRzWXJUy

— Yann LeCun (@ylecun) April 23, 2019

 

 
包含 Nils Nilsson 在內的諸位人工智慧先驅們的貢獻,史丹佛在 AI 領域出了不少人才與跨時代的研發。像是日前研發了甩尾比人類還精準的人工智慧自駕車,有興趣的朋友們,可以點擊以下影片與連結看看 AI 甩尾的神乎其技哦!

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▲ 史丹佛大學在人工智慧領域有需多劃時代的成就,如 AI 自駕車的甩尾角度無人能及。

 

 

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