Robots worden steeds slimmer - en sneller - in het weten wat mensen voelen en denken door gewoon in hun gezicht te 'kijken', een ontwikkeling waardoor op een dag meer emotioneel opmerkzame machines veranderingen in iemands gezondheid of mentale toestand kunnen detecteren.

Onderzoekers van Case Western Reserve University zeggen dat ze de kunstmatige intelligentie (AI) verbeteren die nu interactieve videogames aandrijft en die binnenkort de volgende generatie gepersonaliseerde robots zal verbeteren die waarschijnlijk naast mensen zullen bestaan.

En de Case Western Reserve-robots doen het in realtime.

Nieuwe machines ontwikkeld door Kiju Lee, de Nord Distinguished Assistant Professor in mechanische en ruimtevaarttechniek aan de Case School of Engineering, en afgestudeerde student Xiao Liu, 98 procent van de tijd - bijna onmiddellijk - menselijke emoties correct identificeren aan de hand van gezichtsuitdrukkingen. Eerdere resultaten van andere onderzoekers hadden vergelijkbare resultaten opgeleverd, maar de robots reageerden vaak te traag.

"Zelfs een pauze van drie seconden kan ongemakkelijk zijn, Lee zei. "Het is al moeilijk genoeg voor mensen - en nog moeilijker voor robots - om erachter te komen wat iemand voelt, uitsluitend op basis van hun gezichtsuitdrukkingen of lichaamstaal. "Alle lagen en lagen van technologie - inclusief video-opname - om dit te doen, vertraagt ​​helaas ook de reactie."

Lee en Liu versnelden de reactietijd door twee pre-processing videofilters te combineren met een ander paar bestaande programma's om de robot te helpen emoties te classificeren op basis van meer dan 3, 500 variaties in menselijke gezichtsuitdrukkingen.

Maar dat is nauwelijks de omvang van onze gezichtsvariatie:mensen kunnen meer dan 10, 000 uitdrukkingen, en elk heeft ook een unieke manier om veel van die emoties te onthullen, zei Lee.

Maar 'deep-learning'-computers kunnen enorme hoeveelheden informatie verwerken zodra die gegevens in de software zijn ingevoerd en geclassificeerd.

En, dankbaar, de meest voorkomende expressieve kenmerken bij mensen kunnen gemakkelijk worden onderverdeeld in zeven emoties:neutraal, blijheid, woede, droefheid, walging, verrassing en angst - zelfs rekening houdend met variaties tussen verschillende achtergronden en culturen.

Toepassingen nu en in de toekomst

Dit recente werk van Lee en Liu, onthuld op de IEEE Games van 2018, Amusement, en mediaconferentie, kan leiden tot een groot aantal toepassingen in combinatie met de vooruitgang van tientallen andere onderzoekers op het gebied van AI, zei Lee.

De twee werken nu ook aan een andere op machine learning gebaseerde benadering voor gezichtsemotieherkenning, die tot nu toe een nauwkeurigheid van meer dan 99 procent heeft bereikt met een nog hogere rekenefficiëntie.

op een dag, een persoonlijke robot kan belangrijke veranderingen in een persoon nauwkeurig opmerken door middel van dagelijkse interactie, zelfs tot op het punt dat hij vroege tekenen van depressie detecteert, bijvoorbeeld.

"De robot kan worden geprogrammeerd om hem vroeg op te vangen en te helpen met eenvoudige interventies, zoals muziek en video, voor mensen die sociale therapieën nodig hebben, " zei Lee. "Dit zou erg nuttig kunnen zijn voor oudere volwassenen die mogelijk lijden aan depressie of persoonlijkheidsveranderingen die verband houden met veroudering."

Lee is van plan om het potentiële gebruik van sociale robots voor sociale en emotionele interventie bij oudere volwassenen te onderzoeken door middel van samenwerking met Ohio Living Breckenridge Village. Van senioren wordt verwacht dat ze omgaan met een gebruiksvriendelijke, sociaal interactieve robot en helpen de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de ingebedde algoritmen te testen.

Nog een toekomstige mogelijkheid:een sociale robot die de subtielere gezichtsveranderingen bij iemand met het autismespectrum leert - en die mensen helpt om nauwkeurig emoties bij elkaar te herkennen.

"Deze sociale robots zullen enige tijd nodig hebben om te worden gevangen in de VS, ' zei Lee. 'Maar in plaatsen als Japan, waar een sterke cultuur rond robots heerst, dit begint al te gebeuren. In elk geval, onze toekomst zal zij aan zij zijn met emotioneel intelligente robots."