Содержание
Источник: https://cyberleninka.ru/article/v/problema-vizualnoy-kommunikatsii-v-sotsialnoy-robototehnike
Одним из актуальных вопросов в социальной робототехнике является изучение критериев социальности роботов. Социальный робот должен адекватно реагировать на изменения окружающей обстановки и действия человека. В связи с этим возникает вопрос технической реализации восприятия и толкования раздражителей.
Под визуальной интерпретацией мы будем понимать возможность робота воспринимать информацию посредством визуальных сенсоров. При этом робот должен анализировать и пространство ситуации и людей, которые в ней присутствуют. Робот должен максимально приближенно видеть как человек. Следует учитывать, что решение задач, которые человеку кажутся простыми и очевидными, для робота будут набором инженерных и программных решений, а реакции, определяемые как социальные, нуждаются в проработке со стороны гуманитарных наук. Социальную робототехнику изучают множество наук и дисциплин, что даёт разные подходы к проблеме восприятия роботом визуальной информации.
Сейчас главным достижением в развитии сенсоров роботов является визуальные - отвечающие за "зрение" робота, и звуковые - отвечающие соответственно за "слух". Ещё можно выделить тактильные сенсоры и "экзотические" - имитирующие инструментарий биологических форм (например, усики). Кстати говоря, вне зависимости от типа робота, его "зрение" копирует функции зрительного аппарата человека или животного.
Каждый используемый сенсор напрямую влияет на продуктивность взаимодействия человека и робота, т.е. сенсор одновременно является интерфейсом. Сенсор имеет двойственный характер: техническую часть - то, что устройство позволяет "чувствовать" роботу, и социально-коммуникативную - то, как человек воспринимает действия робота как социального агента.
Рассмотрим ряд проблем, возникающих в области создания визуальных сенсоров.
Учёные одного из технологических институтов предложили концепцию активного зрения для роботов в начале 2000х годов. Они считали, что для осмысленного взаимодействия человека и робота необходимо, чтобы они обладали схожими инструментами восприятия действительности. То есть в социальной робототехнике нужно имитировать человеческие органы зрения. Под активным зрением понимается комплекс:
1) визуальное распознавание объектов роботом,
2) идентификация объектов, человека или группы людей,
3) реакция на визуальные раздражители,
4) социальное поведение, заключающееся в коммуникации посредством взгляда, примитивной мимики и соблюдением личного пространства.
Об улучшении социальных и коммуникативных функций робота с системой активного зрения позволяет судить эксперимент "знакомство". Вот некоторые достижения исследователей:
- робот способен создавать персональное пространство между собой и человеком.
- робот способен привлекать людей к взаимодействию мимикой и действиями.
Отметим, что действия, которые совершает робот, очень важны для фокусировки камер и идентификации объектов. Главными недостатками системы на тот момент были невозможность передачи роботу информации об объеме и дистанции по визуальному каналу, невозможность ориентации по звуку. В качестве перспективы предложили использовать больше камер, которые позволи ли бы роботу составить карту пространства со всеми объектами, с которыми возможно взаимодействие.
Ориентация робота в пространстве - важнейший вопрос в робототехнике. Решением его стала технология RGB-D, которая передаёт цветовую информацию с информацией о глубине и расстоянии. Выходит, робот обнаруживает и распознаёт ситуацию с помощью "зрения", а точнее - оптического сенсора и RGB-D-сенсора. В перспективе эта система должна помочь в создании самообучающихся роботов, разработке сенсорных систем, идентифицирующих человека и группы людей, создание моделей действий человека с целью подражания или поддержки со стороны робота.
\\ Не последнюю роль играет также и сам взгляд, его направление, прищур и т.д. Автор сравнивает попытки создания моделей интерпретации визуальных сообщений с кинематографом. \\
Важно понимать, что для имитации социального поведения необходимо описать огромное количество стереотипов. Создание полной базы таких данных почти невозможно.
Разработчики социальных роботов не ставят целью копирование стереотипов, а пытаются создать модель поведения, которую люди воспримут как социальную. Но люди считают некоторые явления социальными, при условии если они напоминают ему таковые. Так ставится задача поиска свойственных человеку способов невербальной коммуникации и последующая их формализация в виде программно-аппаратных решений.
Ставя задачу имитацию человеческого зрения разработчикам приходится конструировать сенсоры так, чтобы информация была избыточна, то есть ему необходимо "видеть" иначе и больше, чем человек.
На данном этапе можно выделить следующие проблемы:
- невозможность создания зрительной системы, которая могла бы адаптироваться к любым ситуациям, только частные случаи;
- трудности в идентификации окружения.