作為一個(gè)小時(shí)候愛(ài)得病的人，我很期待這個(gè)機(jī)器人
仿人面部表情機(jī)器人已經(jīng)越來(lái)越多。或許你也聽(tīng)說(shuō)過(guò)一些真的嚇人的機(jī)器人。比如頭圖中這位，她是四月中科大發(fā)布的高顏值的美女機(jī)器人佳佳，看起來(lái)與真人一般無(wú)二，而且能交流有表情。
這些機(jī)器人如果只是花瓶而無(wú)實(shí)用的話，m.twshmhelmet.com，恐怕就只能滿足獵奇之需了。不過(guò)，目前研究者也在發(fā)掘這些機(jī)器人的實(shí)際用途。
加州大學(xué)的研究人員給他們找到了一個(gè)新的用武之地。他們讓仿人面部表情機(jī)器人，來(lái)幫助醫(yī)務(wù)人員提升診斷技能。
現(xiàn)在雖然有病人模擬器（roboticpatientsimulators，RPS）來(lái)訓(xùn)練醫(yī)生。臨床醫(yī)生可以通過(guò)RPS的實(shí)踐來(lái)提升他們的臨床技能。RPS可以呼吸、流血、產(chǎn)生藥物反應(yīng)，甚至可以說(shuō)話。但是它們有一個(gè)很大的缺陷臉不能動(dòng)，不能表達(dá)情感。
于是，研究人員就創(chuàng)建了一個(gè)橡膠皮膚的機(jī)器人，可以通過(guò)變化面部表情來(lái)表達(dá)真正的人類情感。
第一行，是人們表達(dá)三種情緒的樣本幀視頻，分別是痛苦、憤怒和厭惡，第二行，是菲利普KD仿人機(jī)器人表達(dá)同樣的情緒，第三行，菲利普KD機(jī)器人表達(dá)相應(yīng)的情緒
加州大學(xué)圣地亞哥分校計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程教授LaurelRiek博士在領(lǐng)導(dǎo)這個(gè)研究小組，設(shè)計(jì)了一個(gè)仿人機(jī)器人，可以表達(dá)疼痛、惡心、痛苦的情緒。他們還創(chuàng)建了一個(gè)虛擬化身來(lái)培訓(xùn)另一個(gè)。
為了設(shè)計(jì)這款機(jī)器人，研究人員使用了一款臉部跟蹤軟件，從視頻中提取面部特征，來(lái)表達(dá)上述三種自然狀態(tài)下的、非表演的情緒。
左側(cè)是科幻作家PhilipKDick的虛擬化身，右側(cè)是仿PhilipKDick的人形機(jī)器人，由HansonRobotics制作
研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)那些沒(méi)有醫(yī)學(xué)背景的病人而言，臨床醫(yī)生不太擅長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)他們的痛苦和憤怒。從我們實(shí)際的生活經(jīng)驗(yàn)中也經(jīng)常見(jiàn)到，你不能準(zhǔn)確地描述你自己的感覺(jué)，但是你的表情會(huì)最真實(shí)地體現(xiàn)你的痛苦、厭惡等等各種情緒。因此，如果醫(yī)生可以很好閱讀病人情緒的話，無(wú)疑讓醫(yī)患之間的溝通更加方便，更加準(zhǔn)確，也更有效率。
然而事實(shí)卻并不樂(lè)觀。
臨床醫(yī)生只有在54%的情況下檢測(cè)到虛擬化身的痛苦，而非臨床醫(yī)生在83%的情況下都能檢測(cè)出來(lái)。這種變化往往從他們進(jìn)入醫(yī)學(xué)院的第三年開(kāi)始，工業(yè)機(jī)器人維修，巧合的是，也就是從這時(shí)起，他們的課程轉(zhuǎn)向了病人護(hù)理。
從左到右，依次是厭惡、幸福、痛苦和憤怒。這些樣本數(shù)據(jù)來(lái)自于BinghamtonPittsburgh4DSpontaneousExpressionDatabase。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)充滿了各種各樣的現(xiàn)實(shí)的表情。
研究人員寫(xiě)道，臨床醫(yī)生們可以從他們的研究中獲益。他們正在開(kāi)發(fā)新的培訓(xùn)工具，來(lái)提高學(xué)生閱讀病人情緒的技能。
這個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，相比于虛擬化身而言，所有被試者識(shí)別仿人機(jī)器人的準(zhǔn)確率都會(huì)更高一些。
此外，厭惡是最容易被被試者弄錯(cuò)的情緒。對(duì)虛擬化身，臨床醫(yī)生正確識(shí)別出厭惡的概率只有20%，非臨床醫(yī)生只有12%。
面部跟蹤軟件會(huì)提取66面部特征來(lái)映射三個(gè)情緒:痛苦、憤怒和厭惡
研究人員寫(xiě)到，他們工作的局限之一，是機(jī)器人的鼻子和臉頰部分不能體現(xiàn)皺紋。因此，他們不能映射某些點(diǎn)重要的面部表情來(lái)表達(dá)痛苦和厭惡。
檢測(cè)精度低的另一個(gè)原因是，這些面部表情的視頻實(shí)際上是來(lái)自于一些自然數(shù)據(jù)集。這意味著這些表情是被引發(fā)的情緒，而不是現(xiàn)實(shí)生活自然而然展現(xiàn)出的情緒。
舉個(gè)例子，錄制視頻時(shí)，那些悲傷（sadness）情緒是通過(guò)一些展現(xiàn)緊急狀況的視頻來(lái)引發(fā)的。痛苦（pain）是讓參與者把手浸泡在冰涼的水引起的。因此，這樣得來(lái)的樣本就會(huì)跟實(shí)際生活中情形存在一定偏差。
但是實(shí)際生活中情緒對(duì)于研究而言也存在一些弊端。因?yàn)檫@些情緒往往是復(fù)雜的，摻雜了較多的其他情感，因此，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，在展現(xiàn)某些情緒的強(qiáng)度上不如誘發(fā)產(chǎn)生的情緒的數(shù)據(jù)集（acteddatasets）。
盡管有這些問(wèn)題，相比與RPS而言，這個(gè)仿人機(jī)器人還是展現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢(shì)。研究人員計(jì)劃，在今年晚些時(shí)候，模擬醫(yī)療場(chǎng)景中，對(duì)加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行測(cè)試。
希望這個(gè)仿人機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)的醫(yī)療場(chǎng)景中發(fā)揮作用，將來(lái)也能變得更好，從而讓臨床醫(yī)生更懂病人。這樣一來(lái)，醫(yī)患之間的溝通也會(huì)更加順暢，讓病人減少一份不知道怎么描述感覺(jué)的尷尬，也讓醫(yī)生多一份白衣天使的魅力。