روبات تعاملی به کمک انیمیشن ؛ آغاز راه ساخت روباتهای تعاملی به کمک انیمیشن

ساخت روبات دارای روح ” گای هافمن ” از دیدن یک برنامه انیمیشن جرقه می خورد. هافمن می گوید:” من طراحی، ساخت و مطالعه بر روی روبات‌هایی را انجام می دهم که با مردم ارتباط برقرار می‌کنند و دارای روح هستند. اما داستان من به هیچ وجه با روبات‌ها شروع نمی‌شود، بلکه با انیمیشن شروع می‌شود. وقتی برای اولین بار انیمیشن “لوکسوی کوچک” را دیدم، (اولین انیمیشن ساخت شرکت Pixar در سال ۱۹۸۶ و نامزد بهترین انیمیشن کوتاه در زمان خود). آن‌ها در شی معمولی همچون یک چراغ مطالعه‌ی رومیزی، توانسته بودند احساسات و عواطف قرار دهند، که من به شخصه واقعاً شگفت‌زده شدم.”

آنجا بود که او به خودش می گوید که باید یاد بگیریم که چگونه چنین کاری را انجام دهم. در نتیجه او تصمیم می گیرد و وقتی آن تصمیم را با خانواده اش درمیان می گذارد، آنها بسیار متعجب می شوند. هافمن شغل اش که کارشناسی فنی در یک شرکت نرم‌افزاری بوده است را رها می کند و به نیویورک می رود، تا در زمینه‌ی ساخت انیمیشن تحصیل کند.

به نیویورک می رود و در دانشگاه MIT ثبت نام می کند. او روزهای سختی را سپری میکند. در طول روز به دانشگاه می‌رود و شب‌ها انیمیشن‌هایی به صورت فریم به فریم با مداد طراحی می‌کند. اما در آن دوره دو درس بزرگ یاد می گیرد. اولین درس این بود که وقتی می‌خواهد احساسات مخاطبانش را برانگیزد، مهم نیست تصویر آن شیء چگونه است، بلکه نحوه‌ی حرکت دادن آن است که مهم است و درس دوم، چیزی بود که یکی از استادانش به او آموخت: “به عنوان یک انیمیشن‌ساز، نباید مثل یک کارگردان فکر کنی، بلکه باید مثل یک بازیگر فکر کنی.”

بنابراین، نتیجه می گیرد که اگر می‌خواهد حرکت مناسبی برای یک شخصیت طراحی کند، تنها ننشیند و درباره‌اش فکر کند، بلکه از الگوی بدن خودش الهام بگیرد. به طور مثال روبه‌روی یک آینه یا یک دوربین فیلم ‌برداری حرکت مد نظرش را انجام دهد و بعد آن حرکت را بر روی شخصیت انیمیشنی مورد نظرش اعمال کند.

بیشتر بدانیم: ایوا؛ هوش مصنوعی که آهنگ شخصی افراد را می سازد>>

روبات دارای روح – تعامل روبات با انسان -از انیمیشن تا ساخت

آغاز راه تحقق یافتن رویای ساخت روبات چراغ مطالعه

در راستای هدف ساخت روبات دارای روح ، یک سال بعد هافمن در گروه سیستم‌های روباتیک دانشگاه MIT حضور می یابد. این گروه یکی از اولین گروه ‌هایی بود که درباره‌ی روابط بین انسان‌ و روبات تحقیق می‌کرد. در حالی که هافمن رؤیای ساختن یک روبات چراغ مطالعه‌ ای را، در سر می پروراند، متوجه می شود که روبات‌ها به هیچ عنوان شبیه به حالتی که در درس‌های طراحی انیمیشن آموخته است حرکت نمی‌کنند و دقیقا مانند یک آدم آهنی هستند. بنابراین وی هرآنچه که در دانشکده‌ی انیمیشن‌سازی یاد گرفته بود را به کار می بندد، و از آن‌ها برای طراحی روبات چراغ مطالعه‌ی رومیزی استفاده می کند.

هافمن شروع به طراحی فریم به فریم این روبات می کند، تا آن را تا جایی که ممکن است طبیعی‌تر و جذاب‌تر کند. هدف او از طراحی این روبات، بیشتر از آن که وسیله‌‌ای برای نورپردازی باشد، کمک در انجام کارهای شخصی او بوده است، مثل یک همکار ساکت که هر وقت به آن نیاز داریم پیش ماست و خیلی هم مزاحم کارهایمان نمی‌شود. به طور مثال، زمانی که به دنبال یک باتری می‌گردیم و آن را پیدا نمی‌کنیم، این روبات به طور زیرکانه‌ای آن را به ما نشان می‌دهد. این روبات از حالت گیجی شخص متوجه می‌شود که او به دنبال باتری می‌گردد.

بیشتر بدانیم: تکنولوژی چیکو>>

روبات دارای روح – تعامل روبات با انسان -از انیمیشن تا ساخت روبات- هافمن

تعامل بین انسان و روبات

طبیعی بودن حرکات یک روبات، تنها بخشی از جزئیات مبحث عظیمِ تعامل انسان‌ و روبات‌ است. تیم‌هایی از انسان‌ و روبات‌ که با هم همکاری می‌کنند.این موضوع احتیاج به مطالعه بر روی کار گروهی از دیدگاه مهندسی، روانشناسی و فلسفه دارد و این دقیقا کاری بود که هافمن انجام داد. هافمن و دوستش برای تز دکترا او بر روی این پروژه کار کردند. او می گوید که در یک کار گروهی در جمع انسان ها هرکس خود جوش کاری انجام می دهد و همه باهم برای رسیدن به هدف قسمتی از کار را در دست می گیرند. ولی در رابطه ی بین انسان‌ و روبات به هیچ عنوان این گونه نیست.

وقتی انسان‌ و روبات‌ به تعامل با هم می‌پردازند، بیشتر شبیه این است که دارند با هم شطرنج بازی می‌کنند. بدین صورت که اول انسان کاری را انجام می‌دهد، روبات آن عمل انسان را تجزیه و تحلیل می‌کند و بعد برای واکنش بعدیش تصمیم‌گیری می‌کند، برای آن نقشه می‌کشد و به آن عمل می‌کند. البته که بازی شطرنج بسیار فوق العاده است اما تمام این روند در تجزیه و تحلیل اطلاعات، تصمیم‌گیری و برنامه‌ریزی خلاصه می‌شود.

اما هدف هافمن این بود که روباتی بسازد که بیشتر از این که شبیه به یک بازیکن شطرنج باشد، یک موجود فعال باشد که همراه با انسان هم‌فکری و همکاری می‌کند. اینجا بود که هافمن تصمیم می گیرد که به مدت یک ترم در کلاس بازیگری ثبت نام کند. او تمام کتاب‌هایی که درباره‌ی بازیگری پیدا می‌کرد را می‌خواند، و با مطالعات پیاپی یاد می گیرد چطور تمامی ماهیچه‌های صورتش را به کار گیرند تا بتوانند تک تک احساساتی را که می‌خواهد به مخاطبانش انتقال دهد.

چیزی که به هافمن خیلی کمک کرد روش هم‌ذات‌پنداری با شخصیت بود. در این روش نیازی نیست برای تک تک ماهیچه‌های بدنتان حرکتی طراحی کنید تا حسی را نشان دهد. در عوض باید از بدنتان استفاده کنید تا حرکت مناسب را پیدا کند. باید از حافظه‌تان استفاده کنید تا احساساتتان را بازسازی کند و با بدنتان فکر کنید تا نحوه‌ی مناسب ابراز احساساتش را پیدا کند.

مطالعات هافمن منجر به نوشتن مقاله ای با عنوان “درس‌هایی از بازیگری برای هوش مصنوعی” شد. آنگاه اولین اجرای تئاترش را با شرکت یک انسان و یک روبات در مقابل یکدیگر را به روی صحنه می برد. بعد از این اجرا تمام ذهن هافمن درگیر این بود که چگونه می تواند یک روبات بسازد ، که به صورت بداهه کار کند، خطر کند، انتخاب کند، و حتی اشتباه کند. این توانایی‌ می توانست کار تیمی بهتری را بین انسان و روبات ایجاد کند.

او بعد از ساخت روباتی با این ویژگی و تست آن، آزمایش دیگری انجام داد. از مردم عادی خواست که با چراغ مطالعه‌ی روباتیک کار کنند و ایده‌ی هوش تجسمی مصنوعی را مورد آزمایش قرار دهند. او از دو مغز مختلف برای یک ساختار همسان فیزیکی استفاده کرد. ساختار روبات همانی بود که در آزمایش قبل استفاده شده بود، ولی از دو نوع مغز برای آن استفاده کرد.

برای نیمی از افراد آزمایش‌کننده، از همان مغز متداول، یعنی مغز محاسبه‌گر روباتی استفاده کرد. مغزی که ابتدا صبر می‌کند، همه چیز را تجزیه و تحلیل می‌کند، و شروع به برنامه‌ریزی می‌کند. مغز دیگر بیشتر شبیه به یک بازیگر و خطرپذیرتر بود. اسم این یکی “مغز ماجراجو” بود. گاهی اوقات بدون دانستن تمام جزئیاتی که نیاز دارد، دست به عمل می‌زند. گاهی اوقات اشتباه می‌کند و اشتباهاتش را جبران می‌کند.

افرادی که در آزمایش حضور داشتند باید یک کار فوق‌العاده کسل‌کننده را به مدت حدوداً ۲۰ دقیقه با همکاری روبات‌ انجام می‌دادند. کار آن‌ها شبیه به یک کار کارخانه‌ای بود که در آن یک عمل واحد به دفعات تکرار می‌شود. نتیجه‌ای که از این آزمایش گرفت این بود که، افراد عاشق روبات ماجراجو شدند. و به نظرشان آن روبات باهوش‌تر، دستور پذیرتر و هم‌گروهی بهتری بود و برای موفقیت گروه تلاش بیشتری می‌کرد.

کسانی که با روباتی که مغز محاسبه‌گر داشت کار کرده بودند می‌گفتند آن روبات یک همکار تنبل است. او تنها کاری را انجام می‌داد که برایش برنامه‌ریزی شده بود. هافمن از این که می دید سطح توقعات مردم از عملکرد روبات‌ها تا این حد بالا رفته است، شگفت‌زده شده بود. این دقیقا زمانی بود که هافمن با خودم فکر می کند، که شاید وقت آن باشدکه چنین تحولی برای روبات‌هارخ دهد.

بیشتر بدانیم: جعل ویدیو با هوش مصنوعی>>

روبات دارای روح – تعامل روبات با انسان -از انیمیشن تا ساخت

گامی نوین در ابداع روبات های تعاملی دارای روح

هافمن برای پیشبرد اهدافش به گروهی ملحق می شود که بر روی روبات‌های نوازنده کار می‌کردند. زیرا موسیقی یکی از ایده‌آل‌ترین زمینه‌هایی است که می‌توان در آن کار گروهی را مورد بررسی قرار داد. او در نظر داشت تا تعامل بین روبات و انسان را در اجرای موسیقی از یک بازی شطرنج گونه که روبات مدام در حال تجزیه و تحلیل و نواختن است به یک تعامل دو طرفه که هردو (انسان و روبات) هم نوازی می کنند برساند. همه با هم ضرب آهنگی را خلق کنند و هیچکس حتی برای یک لحظه نایستد. به این ترتیب، هافمن تلاش می کند تا همان ایده‌های قبلی را دوباره اعمال کند، اما این بار در زمینه‌ی موسیقی، جایی که روبات دقیقاً نمی‌داند چه آهنگی قرار است اجرا شود. او روباتی می سازد که در ادامه به بداهه نوازی آن اشاره شده است.

موسیقی‌دان بودن تنها به نوشتن نت‌های موسیقی نیست، وگرنه هیچکس برای دیدن یک کنسرت زنده پول نمی‌دهد. موسیقی‌دان‌ها با بدن خودشان، با سایر اعضای گروه موسیقی، و با حاضرین هم ارتباط برقرار می‌کنند و از بدنشان برای ابراز حس موسیقی استفاده می‌کنند. پس هافمن برای القای این حس در ابتدا شروع کردم به طراحی یک سر برای روباتش که بتواند حالت‌ روحیش در زمان نواختن را به انسان نشان بدهد.

در نهایت با بودجه ای برای گروهش فراهم می شود دست بکار ساخت روبات درک کننده موسیقی و نوازنده می شود. آخرین روباتی که هافمن بر روی آن کار می‌کنید، دیگر روبات چراغ قوه نیست، بلکه یک اسپیکر اکسترنال گوشی است. روباتی که شما به گوشی اسمارت‌فون خود آن را موتصل می کنید و علاوه بر پخش آهنگ، نسبت به آهنگ در حال پخش واکنش نشان می دهد.

یکی از پیش بینی های هافمن برای آینده این است که هرانسانی روزی با یک روبات زندگی خواهد کرد و به همین خاطر به عقیده‌ی او روبات‌ها باید بیشتر از یک بازیکن شطرنج شبیه به بازیگران و موسیقی‌دانان باشند. شاید آن‌ها باید توانایی انتخاب و بداهه‌نوازی را پیدا کنند و شاید آن‌ها باید بتوانند کاری را که می‌خواهید انجام دهید را پیش‌بینی کنند و حتی آن‌ها باید بتوانند اشتباه کنند و اشتباهات خودشان را جبران کنند. این یک روبات دارای روح است که در تعاملی با انسان است.

بیشتر بدانیم: ربات طراح اکسی دراو>>