Il robot dotato di intelligenza artificiale prevede le azioni della persona che ha di fronte e sorride contemporaneamente.

Il robot americano Emo è in grado di prevedere un sorriso circa 840 millisecondi prima che la persona di fronte a lui sorrida, e quindi sorridere a sua volta.

Gli esseri umani si stanno abituando a robot capaci di una comunicazione verbale fluida, in parte grazie ai progressi nei modelli linguistici complessi come ChatGPT, ma le loro capacità di comunicazione non verbale, in particolare le espressioni facciali, sono ancora molto indietro. Progettare un robot che non solo sappia mostrare un'ampia gamma di espressioni facciali, ma che lo faccia anche al momento giusto, è incredibilmente difficile.

Il Creative Machines Lab della Facoltà di Ingegneria della Columbia University studia questo problema da oltre cinque anni. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science Robotics , il team ha presentato Emo, un robot dotato di intelligenza artificiale in grado di prevedere le espressioni facciali umane e di imitarle simultaneamente, come riportato da TechXplore il 27 marzo. Il robot prevede un sorriso circa 840 millisecondi prima che la persona sorrida, e poi sorride insieme a lei.

Emo è un robot umanoide con un volto dotato di 26 attuatori che consentono un'ampia gamma di espressioni. La testa del robot è ricoperta da una morbida pelle di silicone con un sistema di fissaggio magnetico, che ne facilita la regolazione e la manutenzione. Per interazioni più realistiche, il team di ricerca ha integrato telecamere ad alta risoluzione nelle pupille di ciascun occhio, permettendo a Emo di interagire tramite il contatto visivo, un elemento cruciale nella comunicazione non verbale.

Il team di ricerca ha sviluppato due modelli di intelligenza artificiale. Il primo modello prevede le espressioni facciali umane analizzando i sottili cambiamenti nel volto della persona di fronte, mentre il secondo genera comandi di movimento utilizzando le espressioni corrispondenti.

Per addestrare il robot a esprimere emozioni, il team di ricerca ha posizionato Emo davanti a una telecamera e gli ha fatto eseguire movimenti casuali. Dopo alcune ore, il robot ha imparato la relazione tra espressioni facciali e comandi motori, in modo simile a come gli esseri umani si esercitano nelle espressioni guardandosi allo specchio. Il team di ricerca ha chiamato questo processo "auto-modellamento", analogamente alla capacità umana di immaginare come apparirebbero assumendo determinate espressioni.

In seguito, il team di ricerca ha mostrato a Emo dei video di espressioni facciali umane da osservare fotogramma per fotogramma. Dopo ore di addestramento, Emo è stato in grado di prevedere le espressioni osservando i sottili cambiamenti nei tratti del viso quando una persona iniziava a mostrare segni di sorriso.

"Credo che prevedere con precisione le espressioni facciali umane rappresenti una rivoluzione nel campo dell'interazione uomo-robot. In precedenza, i robot non erano progettati per tenere conto delle espressioni umane durante l'interazione. Ora, i robot possono integrare le espressioni facciali per rispondere", ha affermato Yuhang Hu, dottorando presso l'Innovative Machines Lab e membro del team di ricerca.

"Il fatto che i robot possano mostrare simultaneamente espressioni umane in tempo reale non solo migliora la qualità dell'interazione, ma contribuisce anche a costruire fiducia tra esseri umani e robot. In futuro, quando si interagisce con i robot, questi osserveranno e interpreteranno le espressioni facciali, proprio come farebbe un essere umano reale", ha aggiunto Hu.

Thu Thao (secondo TechXplore )

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