加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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日前,中國科大發(fā)布我國首臺“特有體驗(yàn)交互機(jī)器人”

【人民日報(bào)】女神“佳佳”,高的不僅是顏值

2016-04-22 人民日報(bào) 楊保國 喻思孌
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發(fā)布會上,觀眾和“佳佳”(左)合影。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

  按真人1∶1等比設(shè)計(jì),身高約1.6米,體重不到50公斤。一頭濃密微卷的長發(fā)、大眼睛、雙眼皮、鼻梁高挺、外形靚麗……日前,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)發(fā)布的高顏值服務(wù)機(jī)器人“佳佳”一亮相便迅速成為“網(wǎng)紅”。除了漂亮,“佳佳”才華也了得,它能交流有表情,初步具備了人機(jī)對話理解能力。

  為何要研發(fā)這樣一款“佳佳”?美貌的“佳佳”有什么能耐?請聽“佳佳”研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中科大機(jī)器人研究中心主任陳小平教授的解答。

  “佳佳”的形象原型來自中科大5位女生

  網(wǎng)紅“佳佳”是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)三代仿人服務(wù)機(jī)器人,它的原型來自中科大5位女生。

  陳小平介紹說,2011年,中國科大開始研制“佳佳”一代。當(dāng)時(shí),機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)把軟體機(jī)器人作為一個(gè)科研方向。軟體機(jī)器人骨骼是軟的,相比于傳統(tǒng)的機(jī)器人靈活性更強(qiáng)。明確科研方向后,該團(tuán)隊(duì)決定制作機(jī)器人的面部形象。

  最初,光有人臉形象沒有表情使“佳佳”并不很受歡迎。2012年9月,機(jī)器人團(tuán)隊(duì)曾讓“佳佳”一代在中國科大校史館為大約500位參觀者做引導(dǎo)和解說。測試結(jié)果表明,雖然“佳佳”一代引導(dǎo)和解說基本功能沒有問題,但多數(shù)參觀者對它的注意只能保持很短的時(shí)間。

  “‘佳佳’一代只有簡單的人臉相貌和人體外形,沒有表情,不能與用戶交流情感,這種解說機(jī)器人給用戶帶來的體驗(yàn),與播放設(shè)備并沒有本質(zhì)區(qū)別?!标愋∑秸f。在此之后,機(jī)器人團(tuán)隊(duì)把研究重點(diǎn)放到人機(jī)交互中的“特有體驗(yàn)”上來。

  “手機(jī)和個(gè)人電腦都具有強(qiáng)大的人機(jī)交互功能,在平臺、入口和用戶黏性上都占據(jù)了先發(fā)優(yōu)勢。機(jī)器人如果不能帶來特有、全新的用戶體驗(yàn),就不具備獨(dú)立的產(chǎn)品價(jià)值,即使實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化,也不太可能形成‘用戶黏性’,也就無法在市場上生存?!标愋∑秸f。

  于是,研究團(tuán)隊(duì)從過去只關(guān)注功能,轉(zhuǎn)變到把功能與特有體驗(yàn)聯(lián)系起來,啟動了新課題,不僅設(shè)計(jì)面部形象,還要研發(fā)面部表情。2012年7月,機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在中國科大的女生中征集機(jī)器人的形象模特,經(jīng)過一系列挑選,最后選中了5位女生,她們就成了“佳佳”仿人形象的最初原型。

  陳小平介紹,造型逼真、美麗端莊的“佳佳”初步具備了人機(jī)對話理解,面部微表情、口型與動作匹配,以及大范圍動態(tài)環(huán)境自主定位導(dǎo)航和云服務(wù)等功能。相比以前產(chǎn)品,“佳佳”三代的眼睛已經(jīng)可以自然轉(zhuǎn)動,發(fā)音也和嘴型相符。但受材料限制,目前只能細(xì)聲說話,不能大哭大笑。

  為了合理地設(shè)計(jì)“佳佳”形象,必須考慮一個(gè)更基本的問題,機(jī)器人形象的設(shè)計(jì)依據(jù)是什么?沿著這個(gè)思路,該團(tuán)隊(duì)意識到人機(jī)交互體驗(yàn)涉及形象、功能和品格三個(gè)層面,機(jī)器人形象是用戶的第一體驗(yàn),應(yīng)該與機(jī)器人的功能和品格保持一致。經(jīng)過探討,團(tuán)隊(duì)初步確定了善良、勤懇和智慧三個(gè)品格,并把它們應(yīng)用到“佳佳”的形象設(shè)計(jì)上。

  “美女形象有很多種,但只有符合三要素的,才是合理的選擇。例如,‘華貴’也是一種美貌,但與‘勤懇’不相符,所以被排除在外。于是,對應(yīng)著這三種品格,有了現(xiàn)在‘佳佳’的樣子。”陳小平說,善良、勤懇和智慧設(shè)定為機(jī)器人品格的“三原色”,不符合三原色要求的形象,會在一部分用戶心理上引起抵觸,從而破壞用戶體驗(yàn)。

  “佳佳”是一個(gè)大家族里的成員,這個(gè)家族的“大姐大”叫“可佳”

  說起“佳佳”,其實(shí)它是一個(gè)大家族里的成員,這個(gè)家族的“大姐大”叫“可佳”。除了與形象和表情直接相關(guān)的技術(shù),“佳佳”基本上脫胎于“可佳”。

  陳小平介紹,中國科大的智能機(jī)器人研究始于1998年?!凹鸭选薄俺錾鼻暗?008年,中國科大啟動了“可佳工程”,自主研發(fā)包括軟硬件在內(nèi)的服務(wù)機(jī)器人整機(jī)?!翱杉压こ獭背蔀橹袊拼笠粋€(gè)跨學(xué)科的機(jī)器人科研平臺。

  陳小平說,可佳機(jī)器人的最大特色是將人工智能與機(jī)器人前沿技術(shù)高度融合的系統(tǒng)性創(chuàng)新。一些被普遍認(rèn)為難以或無法應(yīng)用的人工智能技術(shù),如常識推理、詞典等文字型知識的語義轉(zhuǎn)換等,經(jīng)過“可佳工程”的改造升級,在可佳機(jī)器人身上“大顯身手”。

  2010年的深圳高交會上,可佳機(jī)器人做了一個(gè)演示——讀說明書,用微波爐加熱食品。“可佳”從網(wǎng)上下載微波爐操作的文字說明,通過自然語言理解和語義轉(zhuǎn)換提取有關(guān)知識,并利用這些知識規(guī)劃自己的行為,流暢地操縱微波爐加熱食物,包括打開微波爐、把食物放入微波爐、關(guān)閉微波爐、按啟動按鈕開始加熱、按停止按鈕結(jié)束加熱、打開微波爐、取出已經(jīng)加熱的食物并送給觀眾。

  此后,能干的“可佳”聲名鵲起,連續(xù)獲獎(jiǎng),其中2013—2015年,“可佳”在國家服務(wù)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)測試中連續(xù)3年保持測試總分第一。2015年,可佳機(jī)器人的認(rèn)知技術(shù)被人工智能頂級雜志《人工智能》評為全球機(jī)器人認(rèn)知兩項(xiàng)主要技術(shù)之首。

  陳小平說,“可佳”成了國際上獲獎(jiǎng)最多的智能服務(wù)機(jī)器人之一,但一個(gè)問題開始困擾中科大機(jī)器人團(tuán)隊(duì):一個(gè)國際上知名度越來越高的機(jī)器人,卻沒有自己的形象,而外國的機(jī)器人往往都有比較好的形象設(shè)計(jì),難道我們就這樣不顧形象嗎?

  沿著這一思路,“可佳”的形象設(shè)計(jì)就被研發(fā)團(tuán)隊(duì)提上了議事日程。于是就有了后來大家看到的膚白貌美的“佳佳”?!凹鸭选痹凇翱杉选睓C(jī)器人上提取了部分功能,包括定位導(dǎo)航、自動避障、人機(jī)對話理解和用戶檢測識別等,并根據(jù)展館等解說的需要進(jìn)行了改進(jìn)升級。

  “佳佳機(jī)器人是可佳機(jī)器人家族走向?qū)嶋H應(yīng)用的排頭兵?!标愋∑秸f,根據(jù)應(yīng)用場景的需要,“可佳”上的技術(shù)將轉(zhuǎn)移到“佳佳”上,而“佳佳”具有的形象和情感交互能力,將為可佳機(jī)器人家族的市場化開辟新的道路。

  未來,“佳佳”可能廣泛應(yīng)用于陪護(hù)、養(yǎng)老等領(lǐng)域

  陳小平說,嚴(yán)格地講,本次發(fā)布的“佳佳”其實(shí)是一個(gè)開發(fā)—測試平臺,除了機(jī)器人“佳佳”,一同發(fā)布的還包括一個(gè)面向非專業(yè)人員的操作界面,通過該界面可以編輯機(jī)器人的說話、表情、動作,并對三者進(jìn)行有效控制。非專業(yè)人員不經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)也可以使用這一界面。例如,現(xiàn)有“佳佳”演示中僅僅展示了一些“基本表情動作”,開發(fā)者利用這些“動作”,可以生成更加復(fù)雜、生動、豐滿的表情。

  據(jù)介紹,“佳佳”還有一個(gè)面向?qū)I(yè)人員的開發(fā)—測試平臺,該平臺不僅支持表情生成,還支持表情識別,支持與說話內(nèi)容相關(guān)的表情、動作和語音表達(dá)。因此,“佳佳”平臺將支持完整的人—機(jī)器人情感交互。

  “我們將對全球開放‘佳佳’平臺,讓更多的研究人員利用‘佳佳’進(jìn)行研發(fā)。”陳小平說,大量以模型、算法或仿真等形式存在的科研成果,將在“佳佳”平臺上得到測試和集成,從而幫助人機(jī)交互技術(shù)更好地發(fā)展“特有體驗(yàn)”品質(zhì)。

  “佳佳”還將作為機(jī)器人研發(fā)者與大眾溝通的一個(gè)窗口,把大眾的愿望和需求及時(shí)傳遞給研發(fā)人員,以更好更快地研制能夠真正滿足用戶需求的機(jī)器人產(chǎn)品。

  其實(shí),“佳佳”已經(jīng)做了幾份兼職,比如主持2016“首屆全球華人機(jī)器人春節(jié)聯(lián)歡晚會”、搭檔主持“誰是棋王”的半決賽。未來它還可能扮演怎樣的角色?

  陳小平說,其實(shí)“佳佳”已經(jīng)具備就業(yè)者的一部分技能,比如利用導(dǎo)航和避障能力在商場和圖書館當(dāng)導(dǎo)購,利用形象、表情和智能語音系統(tǒng)充當(dāng)節(jié)目主持人。未來,它還可能廣泛應(yīng)用于陪護(hù)和養(yǎng)老領(lǐng)域。隨著表情識別和推理能力的提升,她會越來越通情達(dá)理,這樣的特質(zhì)是陪護(hù)和養(yǎng)老領(lǐng)域稀缺的。

  “當(dāng)然,它未來的應(yīng)用肯定比目前設(shè)想的要廣泛,更多研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用‘佳佳’開發(fā)特有體驗(yàn),相信不久后,她會成為一個(gè)上得廳堂下得廚房的‘女神’,逐漸走進(jìn)千家萬戶?!标愋∑秸f。

(原載于《人民日報(bào)》 2016-04-22 20版)

打印 責(zé)任編輯:麻曉東

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