Cara Membuat Robot Tersenyum

Dalam kerut baru pada pepatah lama, Senyum dan dunia tersenyum dengan Anda, cemberut dan Anda mengerutkan kening sendirian, peneliti Jepang memproduksi generasi robot yang dapat mengidentifikasi ekspresi wajah manusia dan kemudian menanggapinya. Sebuah tim yang dipimpin oleh Fumio Hara, seorang profesor teknik mesin di Universitas Sains Tokyo, telah membangun kepala robot wanita yang dapat mengenali dan mengekspresikan rasa takut, bahagia, terkejut, sedih, marah, dan jijik.



Tujuan utama proyek Hara, yang didukung oleh hibah lima tahun senilai juta dari pemerintah Jepang, tidak hanya untuk menghasilkan versi robotik monkey-see, monkey-do. Sebaliknya, tujuannya adalah untuk menciptakan robot yang akan berempati dengan kita dan membuat kita merasa lebih nyaman saat mereka membaca perubahan emosional yang diekspresikan di wajah kita. Para peneliti berharap bahwa robot visual emotif seperti itu akan dihargai oleh pekerja pabrik yang dipaksa untuk berbagi jalur dengan rekan kerja elektronik. Robot bahkan mungkin berguna sebagai alat bantu mengajar untuk anak-anak autis tertentu yang memiliki gangguan komunikasi yang menyulitkan mereka untuk memahami ekspresi wajah dan meresponsnya dengan benar.

mengapa mars kehilangan airnya?

Beam It Down

Kisah ini adalah bagian dari edisi Oktober 1997 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Salah satu fitur mengejutkan dari penelitian Hara adalah asal-usulnya. Selama ekspansi ekonomi besar-besaran di Jepang pada 1970-an, kecelakaan mulai terjadi di pabrik kimia yang baru dibangun. Hara menduga bahwa operator pabrik mengalami kesulitan menemukan masalah dengan membaca bank panel pembacaan digital. Saya pikir apa yang mereka butuhkan adalah pandangan yang lebih global tentang apa yang terjadi di pabrik, katanya, dan jika ada yang tidak beres, itu mungkin diungkapkan, misalnya, sebagai wajah sedih.

Sayangnya, para insinyur segera menghadapi rintangan besar. Mereka menemukan bahwa tidak hanya sulit untuk menetapkan ekspresi wajah untuk berbagai kesalahan operasional-dari lantai pabrik yang berantakan hingga perubahan suhu atau tekanan yang berbahaya dalam proses manufaktur-tetapi juga bahwa operator manusia individu menafsirkan ekspresi yang sama dengan cara yang berbeda. . Tugas mengikat ekspresi wajah dengan kondisi tanaman akhirnya terbukti sangat rumit sehingga Hara menyerah pada penelitian.

Namun pada pertengahan 1980-an, ketika salah satu muridnya menyatakan minatnya pada penelitian robotik, Hara bertanya-tanya apakah pendekatan ekspresi wajah, meskipun gagal pada tingkat tanaman, dapat berhasil antara robot individu dan manusia. Dia mulai dengan memanfaatkan karya Paul Ekman, seorang profesor psikologi di University of California di San Francisco, yang membagi gerakan ekspresi wajah manusia menjadi 44 kategori, atau unit tindakan. Setiap unit tindakan akan sesuai dengan gerakan individu, seperti alis naik atau turun atau bibir mengerucut. Menggabungkan unit tindakan dalam berbagai cara menghasilkan ekspresi yang berbeda. Misalnya, jijik berarti merendahkan alis, mengerutkan hidung, dan mengangkat dagu.



Mulai tahun 1990-an, kelompok Hara mulai menciptakan enam ekspresi-takut, bahagia, terkejut, sedih, marah, dan jijik-yang menurut Ekman, bersifat universal untuk semua budaya manusia. Tim membangun kepala robot aluminium dengan 18 mikroaktuator yang digerakkan oleh tekanan udara-pada dasarnya, roda gigi kecil-yang bisa meniru 26 gerakan wajah. Langkah selanjutnya adalah membuat wajah dengan karet silikon dari cetakan yang diambil dari salah satu siswa laki-laki di laboratorium. Karena kelompok yang semuanya laki-laki menginginkan kehadiran perempuan di lab, mereka membuat wajah laki-laki menjadi feminin dengan menambahkan wig rambut alami, pipi merona, dan lipstik. Kepalanya juga dipasangi gigi palsu.

Melalui trial and error, para peneliti menghubungkan kabel kecil dari aktuator ke titik-titik pada topeng yang, ketika dipindahkan, akan menciptakan kembali unit tindakan yang diperlukan untuk mereproduksi enam ekspresi yang diinginkan. Kepala dan bola mata robot juga direkayasa untuk membuat gerakan seperti manusia. Akhirnya, para insinyur Jepang memasang kamera kecil di mata kiri robot untuk memindai wajah manusia ketika diposisikan sekitar satu meter. Komputer yang terhubung ke kamera menentukan ekspresi seseorang dengan mencari variasi kecerahan di berbagai area wajah.

Komputer mengamati perubahan di area gelap—mata, mulut, hidung, dan alis—yang terjadi saat wajah bergerak dari ekspresi netral dan tanpa emosi ke ekspresi yang menunjukkan salah satu dari enam emosi. Menggunakan program pelatihan mandiri berbasis jaringan saraf, komputer akhirnya dapat mengenali dalam 60 milidetik bagaimana perubahan pola kecerahan wajah seseorang terkait dengan ekspresi perasaan tertentu. Kecepatan pemrosesan seperti itu dikombinasikan dengan penyempurnaan dalam desain aktuator memungkinkan wajah silikon robot untuk merespons perubahan ekspresi dengan kecepatan seperti manusia.

Robot itu sangat akurat, menebak dengan benar ekspresi subjek uji, rata-rata, 85 persen dari waktu. Itu juga bernasib sama baiknya sebagai aktor wajah. Faktanya, sekelompok siswa dengan benar mengidentifikasi ekspresi robot sebanyak 83 persen. Sebagai perbandingan, siswa yang sama mengidentifikasi ekspresi wajah aktor profesional sebanyak 87 persen.



Sejak laporan kinerja robot pertama kali muncul pada awal 1990-an, Hara telah didekati oleh beberapa pihak yang tidak terduga. Ini termasuk seorang seniman yang tertarik untuk menciptakan apa yang dia yakini sebagai bentuk seni baru-manusia dan robot bereaksi terhadap ekspresi satu sama lain-dan beberapa psikolog di Jepang yang berpikir robot semacam itu dapat membantu anak-anak cacat tertentu mengatasi kesulitan mewujudkan ekspresi yang sesuai. Psikolog akan meminta robot bertindak sebagai semacam petunjuk dua arah, misalnya, menunjukkan seperti apa senyum bahagia dan, setelah mengasumsikan ekspresi netral, menunjukkan kapan anak itu tersenyum dengan balas tersenyum.

kehidupan di tata surya

Lebih cepat, tim Hara sedang mengerjakan robot mulut yang aktuatornya akan secara realistis meniru gerakan bibir saat berbicara. Robot semacam itu mungkin membantu orang dengan cacat bicara atau bahasa, kata Hara, karena penelitian menunjukkan bahwa lebih dari 50 persen pemahaman bicara berasal dari
ekspresi wajah dan gerakan.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan