사람의 表情을 豫測하고 同時에 微笑를 지을 수 있는 얼굴 로봇. Yuhang Hu 提供
美國 硏究陣이 사람의 표정을 豫測하고 同時에 微笑를 지을 수 있는 얼굴 로봇을 開發했다.
호드 립슨 美國 컬럼비아대 敎授팀 硏究팀은 실리콘 皮膚를 使用해 사람과 同時에 同一한 感情을 表現하는 얼굴 로봇 '姨母(Emo)'를 開發한 硏究結果를 28日 國際學術誌 '사이언스 로보틱스'에 揭載했다.
表情을 表現하는 能力을 갖춘 로봇은 言語的 意思疏通에 能熟한 로봇보다 開發이 뒤처져 있다.
表情을 表現하는 技術도 어려울 뿐만 아니라 언제 어떤 表情을 지어야 하는지 로봇을 훈련시키는 것도 쉽지 않기 때문이다.
硏究팀은 먼저 로봇이 자연스러운 表情을 지을 수 있도록 精密한 하드웨어와 作動 메커니즘을 開發했다. 얼굴 로봇에 붙일 실리콘 皮膚에는 26개의 액추에이터와 磁石을 裝着했다. 이를 통해 微妙한 表情을 다양하게 表現할 수 있게 했다.
이어 狀況에 따라 適切한 表情을 짓게 하기 위해 表情을 豫測하는 AI 모델을 開發했다. 疏通 對象者 表情의 微妙한 變化를 分析한 뒤, 表情에 相應하는 表情을 실리콘 皮膚로 再現할 수 있게 運動 命令을 만들어내는 AI 모델을 開發해 結合했다.
硏究팀은 開發한 AI 모델을 이용해 사람이 거울을 보며 表情 練習을 하는 것처럼 '姨母'가 카메라를 통해 自己 모습을 보면서 26個의 액추에이터 움직임으로 다양한 表情을 만들어 낼 수 있도록 훈련시켰다. 역시 AI 모델을 活用해 사람 表情을 담은 動映像을 觀察하면서 表情을 豫測하는 訓鍊을 시켰다.
그 結果 姨母는 사람이 微笑를 짓기 約 0.84秒 前에 微笑를 豫測하고 그 사람과 同時에 얼굴에 微笑를 表現했다.
硏究팀은 "이番 硏究에선 로봇이 사람의 未來 表情을 豫測해 사람과 同時에 같은 表情을 짓도록 訓鍊하는 方法을 提示했다"며 "時間差가 있는 표정 模倣은 假짜처럼 보이지만 感情 狀態를 正確히 推論해 그 사람과 同時에 表情으로 表現하면 더 眞情性 있게 느껴질 것"이라고 말했다.
後續 硏究에선 챗GPT 같은 巨大言語모델을 使用해 姨母에 言語 疏通 機能을 統合하는 硏究를 이어가겠다고 밝혔다.
硏究를 이끈 립슨 敎授는 "사람 表情을 正確하게 解釋하고 模倣하는 로봇이 發展하면서 로봇이 日常生活에 자연스럽게 統合되는 未來가 가까워지고 있다는 點은 매우 興味롭다"며 "이런 機能은 家庭 도우미에서 敎育 補助에 이르기까지 많은 肯定的인 應用 可能性이 있지만 開發者와 使用者는 倫理的 側面도 신중하게 考慮해야 한다"고 말했다.
