Dạy robot chớp mắt có thể khiến cả thế giới chú ý

Trong một phòng thí nghiệm ở Viện Công nghệ Italy tại Genoa, phóng viên Christine Ro của BBC ngồi đối diện với một robot đáng yêu, tên iCub. Cả hai cầm gậy đập vào một chiếc hộp riêng theo nhịp ánh sáng.

“Đây là lần đầu tiên tôi đánh trống cùng với robot. Tôi đang quan sát người máy và tôi biết nó cũng đang quan sát tôi”, Ro chia sẻ trên BBC.

Thí nghiệm đánh trống này được thiết kế để kiểm tra xem việc một robot thực hiện nhiệm vụ tương tự ảnh hưởng thế nào đến hành vi của con người. Đây là một trong nhiều thí nghiệm về sự tương tác giữa con người và robot được nhóm nghiên cứu CONTACT tại Viện Công nghệ Italy tiến hành.

Ánh mắt của Ro bị hút vào mí mắt trắng bệch, nặng trĩu của iCub. Cô nhớ lại tiếng ồn gây chú ý mỗi khi robot này chớp mắt sau vài giây. Vì iCub có đôi mắt to, ánh nhìn của nó rất hấp dẫn.

"Mặc dù người ta thường cho rằng chớp mắt chỉ là một phản xạ sinh lý liên quan đến chức năng bảo vệ và bôi trơn mắt, nhưng nó cũng đóng vai trò quan trọng trong tương tác qua lại", bà Helena Kiilavuori, nhà nghiên cứu tâm lý học tại Đại học Tampere ở Phần Lan, nhận định.

Tín hiệu

Theo cây bút của BBC, con người chớp mắt để truyền đạt sự chú ý và cảm xúc. Là một phương tiện giao tiếp phi ngôn ngữ, hành động này thể hiện một số điều mà chúng ta không nhận thức được, chẳng hạn ai nên tiếp lời trong một cuộc trò chuyện.

Nháy mắt là một trong nhiều tín hiệu xã hội mà con người trao đổi liên tục dù không nhận thức được chúng. Do đó, các nhà chế tạo robot đã nghiên cứu cả đặc tính vật lý và tâm lý của hành vi chớp mắt để hiểu tại sao việc tích hợp hành vi này trong robot lại hữu ích.

"Do chớp mắt có nhiều chức năng quan trọng với hành vi con người, có thể giả định rằng việc robot chớp mắt cũng sẽ nâng cao đáng kể cảm nhận về sự tương đồng. Điều này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự tương tác giữa người và robot", bà Kiilavuori cho biết.

iCub - robot của nhóm nghiên cứu CONTACT tại Viện Công nghệ Italy. Ảnh: BBC.

Thật vậy, nghiên cứu của nhóm CONTACT với trẻ em 13 tuổi và người lớn ở Italy, được đăng trên Research Gate, cho thấy cả hai nhóm đều thích robot biết chớp mắt hơn. Alessandra Sciutti, người đứng đầu nghiên cứu, chỉ ra rằng một robot không chớp mắt có thể khiến một số người cảm thấy khó chịu vì bị nhìn chằm chằm.

Mọi người cũng nghĩ rằng robot càng chớp mắt tự nhiên thì càng thông minh. Và trí thông minh có vai trò quan trọng trong những tình huống cần tìm kiếm thông tin mà con người phụ thuộc vào robot, chẳng hạn trong các nhà ga.

Song dù có nhiều lợi ích, việc tích hợp khả năng chớp mắt tự nhiên vào robot là một thách thức kỹ thuật.

“Nháy mắt là một trong những chuyển động tinh tế nhất của con người, vì vậy việc thiết kế các cơ chế bắt chước chuyển động này đòi hỏi công nghệ tiên tiến, chẳng hạn động cơ có độ chính xác cao", bà Kiilavuori giải thích.

"Ví dụ, các nhà chế tạo robot tại Engineered Arts sử dụng các động cơ cấp hàng không vũ trụ, đắt tiền, cũng như thiết kế các thiết bị điện tử điều khiển của riêng họ”, bà dẫn chứng thêm.

Ông David Hanson, nhà sáng lập công ty Hanson Robotics, cũng cho biết: "Tốc độ của động cơ dịch chuyển vật liệu da khi chớp mắt thực sự là một thách thức. Việc làm cho hình dạng của mắt trông tự nhiên khi chớp mắt, đồng thời giảm ma sát giữa mí mắt và bề mặt mắt nhân tạo cũng rất khó khăn".

Một vấn đề khác là sự đánh đổi giữa tốc độ và âm thanh của động cơ. Theo Francesco Rea, kỹ thuật viên cao cấp của nhóm CONTACT, iCub có thể sử dụng một động cơ êm hơn để làm giảm âm thanh khi nháy mắt, nhưng tốc độ chậm khiến robot này trông buồn ngủ.

Chớp mắt chậm cũng có nguy cơ làm mất thông tin hình ảnh vì camera của iCub nằm phía sau mí mắt. “Thiếu 2 khung hình không phải vấn đề lớn, nhưng thiếu 10 khung hình sẽ là một vấn đề", ông Rea nói.

Trong khi đó, bà Kiilavuori cho biết thêm “một thách thức khác là khoảng thời gian chớp mắt chính xác". Hành động này có thể thay đổi dựa trên các trạng thái cảm xúc khác nhau, chẳng hạn một người chớp mắt nhanh hoặc chậm hơn khi nói dối.

“Bất kỳ sai lệch nào về thời gian trong một bối cảnh nhất định đều có thể khiến robot trông kỳ quặc và đáng lo ngại”, bà nhận định.

Cơ hội

Tại Disney Research, các nhà chế tạo robot đã hợp tác với các nhà làm phim hoạt hình để phát triển một nguyên mẫu nghiên cứu về ánh nhìn thực tế của robot, với mục đích thiết kế một hệ thống biểu cảm qua ánh mắt giúp các nhà làm phim dễ dàng điều khiển và truyền đạt cảm xúc tinh tế.

Với các yếu tố như đường cong chuyển động của mí mắt, "chúng ta có thể tách biệt những hành vi cá nhân này, từ đó tập trung vào sửa các khía cạnh và chi tiết nhỏ", James Kennedy, nhà khoa học nghiên cứu tại Disney Research, cho biết.

Việc khiến robot chớp mắt tự nhiên như người là một thách thức. Ảnh: BBC.

Nhóm nghiên cứu của Disney Research đã được cấp bằng sáng chế cho hệ thống cảm biến và kiểm soát ánh mắt robot, bao gồm phần mềm xử lý hình ảnh được chụp bởi camera trong ngực của robot và tạo tín hiệu điều khiển cho các chuyển động như mở và đóng mí mắt.

Ông Kennedy nói rằng nghiên cứu vẫn còn mang tính thử nghiệm và chưa được áp dụng trong các công viên giải trí của Disney. "Mục tiêu là chọn một tín hiệu xã hội duy nhất và phát triển nó tốt nhất có thể để tạo ra chuyển động và hành vi giống thật, từ đó cung cấp nền tảng tương tác với con người", ông nói.

Song một thách thức chung khác là làm cho các robot hình người đồng bộ hóa kiểu chớp mắt của chúng với kiểu chớp mắt của con người trong các cuộc trò chuyện. Đây vẫn là bài toán hấp dẫn đối với nhiều nhà chế tạo robot.

Theo BBC, chớp mắt chỉ là một ví dụ nhỏ trong số nhiều hành vi phức tạp khiến khả năng tương tác của người máy trông không thật sự tự nhiên, trái với những lời phóng đại về sự giống nhau giữa robot và con người.

Khi cố gắng tái tạo một cơ chế nhỏ và đôi khi bị đánh giá thấp như chớp mắt, chúng ta thực sự hiểu nó phức tạp và tinh vi đến mức nào. “Và đó là cơ hội tuyệt vời cho chúng tôi khám phá và phát minh", ông Kennedy chia sẻ.