仿人面部表情機(jī)器人已經(jīng)越來越多?；蛟S你也聽說過一些真的嚇人的機(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”，看起來與真人一般無二，而且能交流有表情。

 

　　這些機(jī)器人如果只是花瓶而無實用的話，恐怕就只能滿足獵奇之需了。不過，目前研究者也在發(fā)掘這些機(jī)器人的實際用途。

 

　　加州大學(xué)的研究人員給他們找到了一個新的用武之地。他們讓仿人面部表情機(jī)器人，來幫助醫(yī)務(wù)人員提升診斷技能。

 

 

　　現(xiàn)在雖然有病人模擬器（robotic patient simulators ，RPS）來訓(xùn)練醫(yī)生。臨床醫(yī)生可以通過RPS的實踐來提升他們的臨床技能。RPS可以呼吸、流血、產(chǎn)生藥物反應(yīng)，甚至可以說話。但是它們有一個很大的缺陷——臉不能動，不能表達(dá)情感。

 

　　于是，研究人員就創(chuàng)建了一個橡膠皮膚的機(jī)器人，可以通過變化面部表情來表達(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K D仿人機(jī)器人表達(dá)同樣的情緒，第三行，菲利普K D機(jī)器人表達(dá)相應(yīng)的情緒

 

　　加州大學(xué)圣地亞哥分校計算機(jī)科學(xué)和工程教授Laurel Riek博士在領(lǐng)導(dǎo)這個研究小組，設(shè)計了一個仿人機(jī)器人，可以表達(dá)疼痛、惡心、痛苦的情緒。他們還創(chuàng)建了一個虛擬化身來培訓(xùn)另一個。

 

　　為了設(shè)計這款機(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Philip K Dick的虛擬化身，右側(cè)是仿Philip K Dick的人形機(jī)器人，由Hanson Robotics制作

 

　　研究發(fā)現(xiàn)，對那些沒有醫(yī)學(xué)背景的病人而言，臨床醫(yī)生不太擅長發(fā)現(xiàn)他們的痛苦和憤怒。從我們實際的生活經(jīng)驗中也經(jīng)常見到，你不能準(zhǔn)確地描述你自己的感覺，但是你的表情會最真實地體現(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。

 

　　然而事實卻并不樂觀。

 

　　臨床醫(yī)生只有在54%的情況下檢測到虛擬化身的痛苦，而非臨床醫(yī)生在83%的情況下都能檢測出來。這種變化往往從他們進(jìn)入醫(yī)學(xué)院的第三年開始，巧合的是，也就是從這時起，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)來自于 Binghamton Pittsburgh 4D Spontaneous expression Database。這個數(shù)據(jù)庫充滿了各種各樣的現(xiàn)實的表情。

 

　　研究人員寫道，臨床醫(yī)生們可以從他們的研究中獲益。他們正在開發(fā)新的培訓(xùn)工具，來提高學(xué)生閱讀病人情緒的技能。

 

　　這個研究發(fā)現(xiàn)，相比于虛擬化身而言，所有被試者識別仿人機(jī)器人的準(zhǔn)確率都會更高一些。

 

　　此外，厭惡是最容易被被試者弄錯的情緒。對虛擬化身，臨床醫(yī)生正確識別出厭惡的概率只有20%，非臨床醫(yī)生只有12%。

 

 

　　研究人員寫到，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重要的面部表情來表達(dá)痛苦和厭惡。

 

　　檢測精度低的另一個原因是，這些面部表情的視頻實際上是來自于一些自然數(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)實生活自然而然展現(xiàn)出的情緒。

 

　　舉個例子，錄制視頻時，那些悲傷（sadness）情緒是通過一些展現(xiàn)緊急狀況的 視頻來引發(fā)的。痛苦（pain）是讓參與者把手浸泡在冰涼的水引起的。因此，這樣得來的樣本就會跟實際生活中情形存在一定偏差。

 

　　但是實際生活中情緒對于研究而言也存在一些弊端。因為這些情緒往往是復(fù)雜的，摻雜了較多的其他情感，因此，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（acted datasets）。

 

　　盡管有這些問題，相比與RPS而言，這個仿人機(jī)器人還是展現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢。研究人員計劃，在今年晚些時候，模擬醫(yī)療場景中，對加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的學(xué)生進(jìn)行測試。

 

　　希望這個仿人機(jī)器人在現(xiàn)實的醫(yī)療場景中發(fā)揮作用，將來也能變得更好，從而讓臨床醫(yī)生更懂病人。這樣一來，醫(yī)患之間的溝通也會更加順暢，讓病人減少一份不知道怎么描述感覺的尷尬，也讓醫(yī)生多一份白衣天使的魅力。