علت طراحی زیبای ربات ها چیست؟

ربات ها احساساتی ندارند؛ اما این چیزی بود که من، تا چند هفته پیش فکر می‌کردم. به گفته Maja Mataric، دانشمند کامپیوتر و مدرس دانشگاه، «این یک ساده‌سازی بزرگ است.»

علم مهندسی در حال پیشرفت است و ما مدل‌های مختلفی از احساسات داریم و می‌دانیم چگونه ماشین هایی بسازیم که احساساتی به نظر برسند. بله، هرچند آن‌ها احساساتشان شبیه و مانند انسا‌ن‌ها نیست اما اینکه انسان، چگونه قادر به احساس کردن است را علم هنوز درک نکرده است.

Maja Mataric استاد علوم کامپیوتر، علوم اعصاب و رباتیک در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و بنیانگذار رشته رباتیک کمکی اجتماعی است. من با او تماس گرفتم زیرا می‌خواستم بدانم چرا ربات ها اینقدر زیبا و دوست‌داشتنی هستند. احتمالا سوال من در مقایسه با فعالیت‌های Mataric (که مشغول بررسی دیدگاه‌هایی در مورد شناخت رفتار انسان، برای ساخت ربات‌هایی، برای کمک به مردم برای داشتن زندگی امن‌تر است) یک سوال نپخته و نسنجیده است!

BB-8، WALL-E، Baymex و… را در نظر بگیرید. این هشدار برای ما وجود دارد که ربات‌ها به زودی در مشاغل ما فرمان می‌‌دهند و دختر مورد علاقه‌ی ما را می‌دزدند. این ربات‌های سینمایی، شجاع و شیرین هستند که تمایل دارند در ذهن ما ماندگار شوند.

به گفته Mataric گیرایی و دوست‌داشتنی بودن ربات ها، آن‌ها را برای نقش‌های اجتماعی مناسب‌تر می‌کند. چرا که دوست‌داشتنی بودن، نقش ویژه و بزرگی در عملکردهای اجتماعی دارد و ما به عنوان موجوداتی اجتماعی، دارای توانایی برای تشخیص زیبایی‌ها هستیم و به طور طبیعی با آن‌ها مثبت برخورد می‌کنیم. به همین دلیل است که نوزادان وقتی به دنیا می‌آیند، تاثیر مثبتی روی هرکسی که آن‌ها را می‌بینند، می‌گذارند.

مانند انسان‌ها، ربات ها هم پاسخ‌های مشخصی، به اطلاعات ورودی مشخص می‌دهند. وقتی طراحان و مهندسان این ویژگی انسان را مطالعه می‌کردند تا بتوانند محصولات زیباتری را طراحی کنند، رشته‌ی جدیدی به نام UX (طراحی تجربه کاربری) شکل گرفت.

در رشته‌ای که Mataric در آن تحقیق می‌کند، یک ربات زیبا ممکن است باعث شود کاربران تمایل بیشتری به تمرین مهارت‌های اجتماعی مانند ارتباط چشمی یا مصرف به موقع داروها، داشته باشند. برای ربات های سرگرم‌کننده، جذابیت ممکن است باعث شود مردم تمایل بیشتری به خرید و استفاده از یک محصول خاص را داشته باشند. به عنوان مثال خبرنگاران فناوری، اکثرا علاقه بیشتری نسبت به ربات های نگهبان‌ با چشم‌هایی درشت دارند. Mataric  می‌گوید: شما می‌گویید، «آن‌ها در پایان کار خیلی زیبا می‌شوند.» اما من فکر نمی‌کنم که ربات ها به راحتی زیبا شوند. برای ساختن یک ربات زیبا که عجیب و ترسناک نباشد، طراحی و تلاش زیادی نیاز است. در واقع اشتباه کردن در این مسیر بسیار آسان است: برای همین می‌خواهم از همه‌ی کسانی که ربات‌هایشان زیبا و دوست داشتنی است، قدردانی کنم چرا که میدانم این امر لازمه‌‌ی طراحی زیاد و سخت کار کردن است.

تولید یک ربات زیبا همانند ساختن یک شخصیت جدید است

برای بسیاری از رباتیک ها، زیبا بودن نگرانی و مسئله‌ای نیست. رباتی که کارهای تکراری در لیست وظایفش است، باید بر جلوگیری از تصادف با انسان‌ها تمرکز کند نه اینکه صرفا بتواند محبت آن‌ها را جلب کند.

حتی ربات‌‌هایی که مستقیما با انسان‌ها ارتباط برقرار می‌کنند، اغلب نیازی به زیبا بودن ندارند. به عنوان مثال، در بخش مراقبت از سالمندان؛ برخی تحقیقات نشان می‌دهد که مردم کمتر به توصیه‌های ربات های زیبا گوش می‌دهند. (آیا شما توصیه‌های پزشکی یک ربات زیبا را جدی می‌گیرید؟!)

مطالعه تعامل انسان با ربات (HRI)، موضوعی بسیار جدید و گسترده است. فعلا نمی‌توان دیدگاه قطعی در مورد ظاهر مناسب و بهینه، برای نوع خاصی از ربات‌ها ارائه کرد.

برای مثال تیمی که ربات خودران چرخدار Misty را ایجاد کردند؛ Misty محصولی از Misty Robotics است که اسپین آف شرکت ربات های اسباب بازی Sphero است. او سر بزرگ و چشمان درشتی دارد که بر روی صفحه نمایش ال سی دی نمایش داده می‌شود. ویژگی‌های بسیار زیبا و کودکانه‌ی او و مجموعه‌ای از حرکات و صداها، به او کمک می‌کند تا «احساسات» را به درستی نشان دهد.

وقتی صحبت از عملکرد به میان می‌آید، Misty تا حد زیادی مانند یک صفحه دفتر خالی و سفید است. او به عنوان یک پلتفرم برای توسعه ‌دهندگان در نظر گرفته شده است تا مهارت‌های خود را آزمایش کنند و نشان دهند. این بدان معناست که طراحان، باید او را به اندازه کافی همه جانبه بسازند تا بتواند با محیط‌های مختلف سازگار شود و به اندازه کافی جذاب باشد تا انواع توجه را جلب کند.

در ابتدا، یان برنشتاین، بنیانگذار و رئیس محصول Misty Robotics، تصور کرد که می‌تواند Misty را شبیه به Sphero، ربات گرد و بی‌چهره شرکت سابقش بسازد، که فقط با حرکت و نور ارتباط برقرار می‌کرد، اما با تکیه بر اصول شخصیتی مربی سابق خود، مدیرعامل دیزنی، رابرت ایگر، تجدید نظر کرد.

وقتی شما فقط یک حرکت چرخشی و یک LED دارید، انتقال احساسات و ایجاد ارتباط با کاربر واقعا سخت است. او گفت: وقتی به Misty فکر کردیم، می‌دانستیم که می‌خواهیم برخی از عناصر انسانی را در او قرار دهیم، اما نمی‌خواستیم او را انسان‌نما کنیم.

این احتیاط در مورد ویژگی‌های انسان‌نما بودن، فقط منحصر به برنشتاین نیست.  اگر شما یک ربات را بیش از حد خشک و جدی بسازید، ممکن است مردم علاقه‌ی خود را به تعامل با آن از دست بدهند؛ اما اگر آن را بیش از حد واقع‌بینانه بسازید، با مشکل عجیب‌تری مواجه خواهید شد. «Uncanny Valley» (در این پدیده، مردم در پاسخ به ربات‌های انسان‌نما که بسیار واقع‌بینانه هستند، احساس ناراحتی یا حتی انزجار می‌کنند.)

برنشتاین هم‌چنین گفت: من واقعا نمی‌توانم Uncanny Valley‌ را توصیف کنم، فقط می‌توانم بگویم فرض کنید که شما به misty که فوق‌العاده زیباست، نگاه می‌کنید و سپس به یک ربات دیگر نگاه می‌کنید و می‌گویید: « خدای من، تو شبیه کابوس‌های من هستی.»

Uncanny Valley‌ به مکانی استعاری اشاره دارد که در آن محصولات، به طور ناقص و ناکامل شبیه انسان هستند و به این ترتیب، کاربران را به وحشت می‌اندازند. برنشتاین و طراحانش برای ایجاد تعادلی نه چندان انسانی، به مشاورانی قابل اعتراض روی آوردند: کاریکاتوریست‌ها.

شخصیت‌های کارتون ها شبیه انسان هستند، اما برخی از ویژگی‌ آن‌ها برای اثرگذاری اغراق‌آمیز استفاده می‌‌شود و به نظر می‌رسد، این زیبایی‌شناسی برای ربات ها نیز، به خوبی کار می‌کند.

برنشتاین گفت: من با بسیاری از هنرمندان شخصیت‌پردازی صحبت کردم که کدام ویژگی برای انتقال احساسات مهم‌تر است و جواب‌شان ابرو بود. به همین دلیل Misty ابرو دارد. برنشتاین گفت که در مراحل اولیه طراحی Misty، تیم طراحی ۱۰ نفرمان، حدود ۱۵۰ فرم ارائه دادند. هرچند این طرح‌ها بر اساس مشخصات مهندسی، خیلی هم دقیق نبودند و این یعنی اعضای تیم می‌توانستند هر چیزی را که تصور می‌کردند، ارائه دهند.

او ادامه داد: «طرحی بود که بال‌های کوچک Misty تا شده بودند،طراحان گفتند: «اگر او بتواند به پله‌ها برسد، سپس بال‌ها بیرون می‌آیند و او مانند یک هلیکوپتر با بال‌هایش، بالای پله‌ها پرواز می‌کند. کمی بعد به این فکر کردیم که «درست کردن چنین چیزی بسیار سخت و حتی دور از تصور است!»

در نهایت، ۸ طرح از مدل‌ها به چاپ سه‌بعدی رسید و از ۸ طرح، دو مدل برای تجهیز با موتور و آزمایش انتخاب شدند. در طول این فرآیند، برنشتاین تلاش می‌کرد تا قد Misty را به ۳۵.۵ سانتی‌متر برساند. یکی از دلایل اندازه‌ی قد او، این بود که کاربران بتوانند به راحتی او را در کیف دستی جا بدهند. همچنین برای اطمینان از این مورد که، قد او از قابلیت دسترسی او کم نکند؛ زیرا مصرف‌کنندگان به دیدن ربات‌ها در مکان‌هایی مانند هتل و دفاتر عادت می‌کنند.

برنشتاین: ما فکر کردیم که باید مردم را به این ربات های کوچک که ترسناک نیستند، در اطراف‌مان عادت بدهیم و سپس در نسخه‌های بعدی، کمی بزرگ‌تر باشند. یکی از قابل توجه‌ترین تغییراتی که تیم در طول فرآیند انجام داد، افزودن درجه سوم به سر misty بود؛ در ابتدا او می‌توانست فقط به راست و چپ نگاه کند، ولی اضافه کردن یک شیب کنجکاوانه به پهلو، یک امتیاز و یک حرکت خیلی بزرگ بود.

«مردم معمولا مسایل را شخصی می‌کنند، که این مورد گاهی بد است، اما در تعامل با ربات‌ها، به نفع ماست، چرا که مردم راحت‌تر می‌توانند با آن‌ها رابطه برقرار کنند.»

Misty از طریق ترکیبی از وضعیت چشم و ابرو، سر و بدن و صداها، می‌تواند هفت احساس اصلی را منتقل می‌کند. این احساسات برای توسعه‌دهندگان او، از پیش آماده و کدگذاری شده است؛ به این معنی که آن‌ها می‌توانند از کدهای خاص استفاده کنند تا به Misty بگویند که با عصبانیت پاسخ دهد. بدون اینکه نیازی به ساخت آنچه که مستلزم این پاسخ است، داشته باشند؛ اما از آن‌جایی که توسعه‌دهندگان می‌توانند تصمیم بگیرند که Misty چگونه به ورودی‌‌های مختلف پاسخ ‌دهد، شخصیت او کاملا به شخصیت صاحبش بستگی دارد: مثلا جیغ زدن با صدای بلند!

برنشتاین گفت، در حالی‌که Misty شخصیتی قوی دارد، بسیاری از رفتارهایی که تیم اصلی برنامه ریزی کرده بود، تصادفی‌ست. مثلا اگر او در لحظه‌ای مناسب صدایی را پخش کند یا سرش را تکان دهد، مردم فکر می‌کنند که او، به کاری که خودشان انجام داده‌اند، واکنش نشان داده است.

همچنین ادامه داد: مردم معمولا مسایل را شخصی می‌کنند، که این مورد گاهی بد است، اما در تعامل با ربات ها، به نفع ماست، چرا که مردم راحت‌تر می‌توانند با آن‌ها رابطه برقرار کنند. منظورم این است که بعضی از مردم هستند که برای Roombas خود (ربات جاروبرقی) لباس می‌سازند.

ساخت یک ربات بامزه به معنای تفکری خارج از چارچوب است

قبل از اینکه به خودتان تبریک بگویید که هرگز برای جاروبرقی خود، لباس درست نکرده‌اید، به این فکر کنید که آیا تا به حال برای ماشین‌تان، اسم انتخاب کرده‌اید؟ یا سر یک ماشین قهوه‌ساز داد زده‌اید؟ همان‌طور که می‌بینید، انسان‌ها در برقراری ارتباط عاطفی با اشیا بی‌جان، بسیار عالی هستند! حتی اگر آن اشیا، ویژگی‌ فیزیکی زیبایی نداشته باشد.

در آزمایشی که در سال ۱۹۴۴ توسط روانشناسان، فریتز هایدر و ماریان زیمل انجام شد، از ۳۴ دانشجوی کارشناسی خواسته شد تا یک ویدئو را، از دو مثلث و یک دایره در حال حرکت، در داخل و خارج از یک مستطیل تماشا کنند.

 هنگامی که از آن‌ها خواسته شد آنچه را که در ویدئو اتفاق افتاده است، تعریف کنند، فقط یکی از دانشجویان، اشکال موجود در ویدئو را، به عنوان شکل توصیف کرد. بقیه آن‌ها، اشکال را انسان یا حیوان توصیف کردند و طرز رفتار یا احساس آن‌ها را نیز شرح دادند. از آنجا که اشکال به طور مشخص و مستقل حرکت می‌کردند، تماشاگران به آن‌ها ذهنیت و شخصیت می‌دادند.

این یافته برای متخصصان رباتیک امروزه، پیامد و تاثیراتی دارد. درست است که چشم‌های درشت و پلک‌ زدن بسیار زیبا و عالی‌ست، اما حتی کوچک‌ترین جزئیات هم می‌تواند یک ربات را زیبا جلوه دهد. Gita  را در نظر بگیرید؛ یک ربات گرد و دورانی شکل، که اندازه‌اش تا زانوی انسان است. او می‌تواند وسایل صاحبش را نگه دارد و در حالی که انسان قدم می‌زند، او را دنبال می‌کند.

گیتا هیچ شباهتی به انسان‌ها ندارد و هم‌چنین در دسته بندی uncanny valley هم قرار نمی‌گیرد. بیشتر شبیه یک جعبه گرد کوچک است با آج‌هایی برای غلتیدن. او بیشتر چمدان است تا شخصیت! پس چرا روزنامه‌نگاری که یک روز را با گیتا گذرانده بود، از کلماتی مانند «مضطرب»، «متواضع» و «خوشبین» برای توصیف او استفاده کرد؟

به گفته گرگ لین، مدیر عامل PFF، پاسخ در شخصیت لونی تونز Wile E. Coyote و دشمن او، Road Runner نهفته است. (انیمیشن میگ میگ!) لین می‌‌‌گوید: بسیار بیشتر از این‌که یکی از آن‌ها یک گرگ صحرایی، و دیگری یک پرنده دونده باشد، شخصیت‌های آن‌ها در نحوه حرکت‌شان است.

برای ما، نحوه و حرکات گیتا خیلی مهم بود. تمام این حرکات درمورد پویایی و انیمیشن هستند، تا فرم و ظاهر موضوع، اما به این معنا نیست که فرم برایمان اهمیت ندارد. ما همیشه می‌خواهیم که ویژگی‌ها، پس‌زمینه‌ و سابقه‌ای داشته باشند.

هنگامی که شخصی (گیتا با سرعت قدم و پاهای انسان برنامه‌ریزی شده) خیلی جلوتر از او باشد، گیتا به حداکثر سرعت خود، یعنی شش مایل در ساعت خواهد رسید. حرکتی را از Road Runner الگو می‌گیرد؛ به عقب خم می‌شود تا نشان دهد در حال تلاش است تا سریع به صاحب خود برسد.

تیم تحقیقاتی لین علاوه بر توسعه و پیشرفت حرکاتی که به گیتا کمک کنند تا بیشتر شبیه یک شخصیت به نظر برسد و نه یک شی، زمانی را برای مطالعه‌ی حیواناتی که به دنبال انسان می‌آیند، اختصاص دادند.

او گفت: «ما قصد داشتیم که گروهی از آلپاکاها را وارد تحقیقات کنیم، یا می‌خواستیم که تعدادی از اعضای تیم را به مزرعه بفرستیم، تا بتوانیم دقیق‌تر، دنبال شدن انسان توسط گوسفندان را مورد بررسی قرار دهیم. من مطمئن هستم که ناخودآگاه تیم طراحی هم، تحت تاثیر این نوع بررسی بود. البته به نظر من، غازها و گوسفندها، دنبال‌کننده‌های فوق‌العاده خوبی هستند.»

گیتا هم‌چنین از چهارمین قانون اساسی چاک جونز، خالق کارتون Road Runner پیروی می‌کند؛ هیچ دیالوگی وجود ندارد، به جز «بیب بیب!» صدای «بیپ» گیتا، انواع مختلفی از صداهاست که با همکاری کالج موسیقی برکلی ساخته شده‌ است. صدای مورد علاقه لین از گیتا، مربوط به زمانی است که او پاهای صاحبش را برای دنبال کردن، پیدا می‌کند.

ما می‌خواستیم مطمئن شویم که در صداها احساس هم وجود دارد، اما نه از آن دسته احساساتی که شما با آن‌ها آشنایی دارید! صداهای گیتا بیشتر نمادین و سمبل هستند.

«یک دوره شش ماهه وجود داشت که در آن زمان، طراحان ما هر روز صبح چشمان گوگولی گیتا را از نمونه‌های اولیه جدا می‌کردند و این یک جنگ طراحی کامل از طرف رباتیک‌ها بود.»

در طول فرآیند طراحی، که شامل ۳۰ فرم مختلف و صدها مدل بود، نقطه اصلی اختلاف بین طراحان گیتا و مهندسان او، چشم‌هایش بود. او تعداد زیادی از انواع چشم‌ها را داشت. گیتا مانند misty باید در فضاهای عمومی حضور داشته باشد و با حسگرهای بینایی که در پشت یک پوشش محافظ پنهان شده بودند، و چشمانی که شباهت زیادی به چشمان انسان‌ها دارند، باید به دنیای بیرون عرضه میشد.

مهندسین رباتیک او که قبلا در بخش‌ ربات‌های مصرفی و سرگرمی فعالیت داشتند، بر این باور بودند که چشم‌‌های گیتا باورپذیر است، اما طراحان او این‌طور فکر نمی‌کردند.

لین گفت: یک دوره شش ماهه وجود داشت که در آن زمان، طراحان ما هر روز صبح چشمان گوگولی گیتا را از نمونه‌های اولیه جدا می‌کردند و این یک جنگ طراحی کامل از طرف رباتیک ها بود. آن‌ها بر این باور بودند که گیتا به چشمانی نیاز دارد تا بتواند پلک بزند و به اطراف نگاه کند و در نهایت طراحان برنده شدند.

لین اضافه کرد: «ظاهر چشم‌ها بیش از حد بی میل و رغبت بود. پس تیم تصمیم گرفت حسگرهای بینایی گیتا را در دید همگان قرار بدهد.» به این ترتیب، کاربران بهتر درک خواهند کرد که گیتا چگونه حرکات آن‌ها را تشخیص می‌دهد و احساس نمی‌کنند که به روشی غیر شفاف نظارت می‌شوند.

نتیجه نهایی باعث شد که گیتا شبیه یک موجود بیگانه چند چشمی شود و برخلاف تمامی نظرات و افکار، او بسیار ناز و دوست‌داشتنی شده بود.

لین گفت: «مجموعه‌ای از ویدیوهای جالب به نام «لوکاس عنکبوت است» وجود دارد که در آن، شخصی ویدیوهایی از برادرزاده شش ساله‌اش ضبط کرده است و سپس با انیمیشنی کردن آن‌ها، لوکاس شبیه یک عنکبوت جهنده کوچک و بامزه شده است. وقتی ما آن ویدیوها را دیدیم، گفتیم: «اوه، این دقیقا شبیه گیتاست!»

وقتی چند ماه پیش وقتی با لین درباره معرفی گیتا صحبت کردم، او قاطعانه گفت که قرار نیست گیتا یک دوست باشد و البته او هنوز هم بر همین عقیده است. او گفت: هدف از طراحی و ساخت گیتا این است که کاربران فراموش کنند که گیتا هم در کارشان حضور دارد. انسان‌ها باید از قدم زدن با دوستان و خانواده با دست‌های آزاد لذت ببرند، که این نتیجه، مستلزم داشتن تعادل ظریفی بین شکل و عملکرد، زیبایی و کاربردی بودن، محبت و بی‌تفاوتی‌ گیتاست.

او به من گفت: «طبق تجربه‌ی ما، وقتی گیتا شروع به حرکت می‌کند، همه به او نگاه می‌کنند، لبخند می‌زنند و می‌گویند: «وای خدای من، او دارای شخصیت است!»

ربات ها بازتابی از کاربران و سازندگانشان هستند

وقتی با برنشتاین و لین صحبت کردم، موفق شدم ارتباطی بین ربات ها و سازندگانشان پیدا کنم. برنشتاین بسیار مهربانانه و با ملایمت درباره سودمند بودن و انعطاف‌پذیری misty صحبت می‌کرد، در حالی که لین بسیار پویا، از انرژی و جذابیت گیتا سخن می‌گفت.

هر ویژگی ربات، نتیجه ماه‌ها تخیل، تکرار و اغلب بحث و مشاجره است. اکثر ما به سختی می‌توانیم آن جزئیات و حتی احساس نیاز را درک کنیم و جایی مناسب برایشان پیدا کنیم؛ مثلا بتوانیم به آن ماشین هایی که کیف‌‌هایمان را حمل می‌کنند، یا به مهمان‌های هتل‌مان خوشامد می‌گویند، احساسات و شخصیت‌ ببخشیم.

باید بگوییم که همه‌ی ربات‌ها زیبا نیستند، در واقع، بسیاری از آن‌ها ترسناک هستند. ما نگران هستیم که آن‌ها مشاغل ما را ازمان بگیرند، امضاهای ما را جعل کنند و به سال ۱۹۸۴ سفر کنند تا سارا کانر را بکشند!

با این حال ربات ها همان چیزی خواهند شد که طراحان و مهندسان، می‌سازند: بد یا خوب. ربات ها بازتابی از خود ما هستند. کارکرد و اشکال آن‌ها، اهداف و تصورات خالق‌شان را آشکار می‌کند. اگر می‌خواهیم ربات ها رفتارهای خوب ما مانند، دلسوزی، باهوش و نوآور بودن را منعکس کنند، باید مطمئن شویم طراحان و سازندگان‌شان، همین ویژگی‌ها را داشته باشند.

Mataric می‌گوید: ربات‌ها نتیجه چیزهایی هستند که ما ایجاد می‌کنیم. بنابراین، اگر مردم فکر می‌کنند که ربات ها باید بیش از حد منطقی باشند، فقط به این دلیل است که این مورد را در فیلم‌ها دیده‌اند، یا شاید یک مهندس که چنین رباتی را خلق کرده است، خودش بیش از حد منطقی بوده است.

به همین دلیل است که ما به تنوع و تفاوت شخصیتی در میان مهندسان نیاز داریم. آنچه ربات ها اکنون هستند و در آینده می‌توانند باشند، تنها با تخیل و نبوغ ما محدود می‌شود.