ابتكار روبوت يحاكي تعبيرات الوجه البشري بدقة غير مسبوقة

نجح فريق من العلماء بجامعة كولومبيا في تطوير روبوت قادر على تحريك فمه وتعبيرات وجهه بطريقة تحاكي البشر بدرجة غير مسبوقة، وتمكن فريق البحث من ابتكار روبوت أطلقوا عليه اسم "إيمو" (EMO) يستطيع مزامنة حركة شفتيه مع الكلام بدقة عالية، متجنبا ما يجعل الروبوتات تبدو مقلقة عندما تقترب من الشكل البشري دون أن تطابقه تماما.

اعتمد العلماء في تدريب الروبوت على أسلوب مبتكر سمحوا له من خلاله بمراقبة انعكاس صورته في المرآة، وذلك ليتعلّم العلاقة بين حركة محركات وجهه وبين التعبيرات التي ينتجها، وتتمتع هذه المحركات بقدرة على الحركة ضمن عشر درجات من الحرية لكل منها.

وخلال مرحلة التدريب، قام EMO بمحاكاة آلاف التعبيرات العشوائية أمام المرآة مستخدما نظام ذكاء اصطناعي يعرف بـ"نموذج الرؤية إلى الفعل" (VLA)، الذي يترجم ما يراه إلى حركات جسدية دون الاعتماد على قواعد مسبقة، وبعد ذلك  عرض العلماء الروبوت لساعات طويلة من مقاطع الفيديو التي تظهر أشخاصا يتحدثون ويغنون بلغات مختلفة، ما ساعده على ربط حركات وجهه بالأصوات المنطوقة دون أن يفهم معناها،  وفي نهاية الامر، أصبح قادرا على استقبال الكلام بعشر لغات ومزامنة شفتيه بدقة شبه مثالية.

وقبل الإعلان الرسمي عن الروبوت، أجرى الباحثون اختبارات على 1300 متطوع عرضوا عليهم مقاطع فيديو لثلاث طرق مختلفة لتحريك فم EMO، بينها طريقة VLA وطريقتان تقليديتان، إضافة إلى نموذج مرجعي مثالي، وطلب من المشاركين اختيار المقطع الأقرب إلى حركة الشفاه الطبيعية، فاختار 62.46% منهم تقنية VLA، مقابل نسب أقل للطريقتين الأخريين، ما أكد تفوق النموذج الجديد.

وأكد الفريق البحثى أن تعابير الوجه تلعب دورا محوريا في التواصل الإنساني، إذ تظهر دراسات حديثة أن الأشخاص ينظرون إلى وجوه من يتحدثون إليهم معظم الوقت، مع تركيز ملحوظ على حركة الفم التي تؤثر بدورها على فهم الأصوات.

كما أشار الباحثون إلى أن  كثيرا من المطورين يركزون على حركة الأطراف، بينما تهمل تعابير الوجه رغم أهميتها في التطبيقات التي تتطلب تفاعلا مباشرا مع البشر مثل: التعليم والرعاية الصحية وخدمة كبار السن.