Roboter erwidert menschliches Lächeln

Emo und sein Lehrer Yuhang Hu (Foto: Columbia Engineering)

New York (pte001/02.04.2024/06:00) - Emo kann das Lächeln eines Menschen erwidern und ist die neueste Entwicklung von Forschern am Creative Machines Lab an der Ingenieurschule der Columbia University ( https://www.columbia.edu/ ). Er soll das Verhältnis zwischen Roboter und Mensch entspannen. Noch ist er nicht mehr als eine Maske, doch wenn einmal seine hellblaue Farbe durch die der Haut ersetzt ist und er den Kopf eines Roboters schmückt, wird er Vertrauen aufbauen können. Denn er hat eine Fähigkeit, die bisher kein künstliches Gesicht hatte: Er ahnt, wenn sein menschliches Gegenüber zu einem Lächeln ansetzt und erwidert es prompt – Mensch und Maschine lächeln sich an und verstehen sich gleich viel besser.

Manko bei nonverbalem Austausch

Während Fortschritte bei großen Sprachmodellen (Large Language Model/LLM) wie ChatGPT von OpenAI ( https://openai.com/ ) die Entwicklung von Robotern ermöglicht haben, die gut in der verbalen Kommunikation sind, ist diesen Maschinen die nonverbale Verständigung weitgehend fremd, insbesondere was das Lesen von Gesichtsausdrücken und die angemessene Reaktion darauf angeht. Die US-Ingenieure haben mit Emo nun einen großen Schritt getan. Er verfügt über 26 Aktuatoren, die ein breites Spektrum an nuancierten Gesichtsausdrücken ermöglichen.

Hochauflösende Kameras in beiden Pupillen ermöglichen es Emo, den für die nonverbale Kommunikation notwendigen Augenkontakt herzustellen. Um der Maske aus Silikon die richtige Mimik beizubringen, setzten die Forscher ihn vor die Kamera und ließen ihn zufällige Bewegungen ausführen - ähnlich wie Menschen, die verschiedene Gesichtsausdrücke üben, während sie in den Spiegel schauen. Nach ein paar Stunden hatte Emo gelernt, welche motorischen Befehle entsprechende Gesichtsausdrücke hervorrufen.

Prognose von Ausdrücken

Dann zeigten sie Emo Videos mit menschlichen Gesichtsausdrücken. Nach einigen weiteren Stunden Training war er in der Lage, die Gesichtsausdrücke von Menschen vorherzusagen, indem er auf winzige Veränderungen achtete. Emo sagte ein menschliches Lächeln etwa 840 Millisekunden vor dessen Auftreten voraus und reagierte gleichzeitig mit einem eigenen Lächeln, das anfangs allerdings ziemlich gruselig aussah.

"Ich glaube, dass die genaue Vorhersage menschlicher Gesichtsausdrücke eine Revolution in der Mensch-Roboter-Interaktion darstellt", sagt Yuhang Hu, Doktorand im Fach Maschinenbau. "Wenn ein Roboter in Echtzeit mit Menschen zusammenarbeitet, verbessert dies nicht nur die Qualität der Interaktion, sondern trägt auch zum Aufbau von Vertrauen zwischen Menschen und Robotern bei." Dies sei vor allem wichtig für Pflegeroboter.

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