علماء من كولومبيا يطورون روبوتاً يتوقع ويُقلد تعابير الوجه البشري

طور باحثون في كلية الهندسة والعلوم التطبيقية بجامعة كولومبيا، روبوتاً اسمه "إيمو"، يمكنه توقع وتقليد تعابير الوجه البشري في الوقت الفعلي مثل أي شخص حقيقي، إذ يمتلك رأساً يشبه رأس الإنسان، مزوداً بـ 26 مشغلاً لحركات الوجه، وكاميرات عالية الدقة في عينيه للتواصل البصري.

يعمل مختبر الآلات الإبداعية في شركة كولومبيا للهندسة على تنفيذ هذا التحدي منذ أكثر من خمس سنوات، وفي دراسة جديدة نشرت في مجلة "Science Robotics"، كشفت المجموعة عن "إيمو"، وهو روبوت يتوقع تعابير الوجه وينفذها في وقت واحد مع الإنسان، حتى أنه تعلم التنبؤ بالابتسامة القادمة بحوالي 840 مللي ثانية قبل أن يبتسم الشخص، والمشاركة في التعبير عن الابتسامة في وقت واحد مع الشخص. 

واجه الفريق، بقيادة هود ليبسون، الباحث الرائد في مجالات الذكاء الاصطناعي والروبوتات تحديين، الأول  هو كيفية التصميم الميكانيكي لوجه آلي متعدد الاستخدامات يتضمن أجهزة وآليات تشغيل معقدة، والثاني هو معرفة التعبير الذي سيتم إنشاؤه بحيث يبدو طبيعياً وفي الوقت المناسب وحقيقي.

واقترح الفريق تدريب الروبوت إيمو على توقع تعابير الوجه المستقبلية لدى البشر وتنفيذها في وقت واحد مع الشخص، وكان توقيت هذه التعبيرات حاسماً  فتقليد الوجه المتأخر يبدو مخادعًا، لكن تعبيرات الوجه المشتركة تبدو أكثر واقعية لأنها تتطلب استنتاج الحالة العاطفية للإنسان بشكل صحيح لتنفيذها في الوقت المناسب، كما أن الهدف هو بناء أفضل القدرات التعبيرية، ويعد الروبوت إيمو Emo قادرًا  على تقليد التفاصيل الدقيقة للتعبير البشري.

الحركات التي يتوقعها الروبوت إيمو "Emo"
 

بدأ الباحثون بمجموعة من حركات العين البسيطة إلى حد ما، النظر لأعلى ولأسفل ومن جانب إلى جانب، حيث نسخ الروبوت الحركات بعد ذلك بجزء من الثانية، وومض الباحث أيضًا بسرعة كبيرة وجرب بعض أشكال الفم المختلفة، ثم قام الفريق بتشغيل مقاطع فيديو لتعبيرات الوجه البشرية لكي يراقبها إيمو، وبعد التدريب، الذي يستمر بضع ساعات، يستطيع إيمو التنبؤ بتعبيرات وجوه الأشخاص من خلال ملاحظة التغيرات الصغيرة في وجوههم عندما يبدأون في تكوين نية الابتسام.

ويعتقد أن التنبؤ بتعبيرات الوجه البشري بدقة يمثل ثورة في مجال تكنولوجيا المعلومات البشرية، وتقليديًا، لم يتم تصميم الروبوتات لتأخذ في الاعتبار تعبيرات البشر أثناء التفاعلات، وقال يوهانج هو، المؤلف الرئيسي للدراسة، وهو طالب دكتوراه في جامعة كولومبيا للهندسة في مختبر ليبسون: "الآن، يستطيع الروبوت دمج تعبيرات الوجه البشرية كردود فعل"، وأضاف: "عندما يقوم الروبوت بتعبيرات مشتركة مع الأشخاص في الوقت الفعلي، فإنه لا يحسن جودة التفاعل فحسب، بل يساعد أيضًا في بناء الثقة بين البشر والروبوتات. في المستقبل، عند التفاعل مع الروبوت، سوف يراقب ويفسر تعبيرات وجهك، تمامًا مثل أي شخص حقيقي".