На международной конференции ACM/IEEE по взаимодействию людей с роботами в марте 2018 года (HRI 2018) представлены результаты масштабного исследования «Характеристика пространства проектирования для рендеринга роболиц» (Characterizing the Design Space of Rendered Robot Faces). Непосвящённому человеку сразу трудно понять, о чём тут речь. Какой ещё рендеринг?

Дело в том, что в последнее время создатели гуманоидных (и не только) роботов устанавливают им компьютерные экраны вместо железных лиц. На экране робот может демонстрировать всю гамму чувств — улыбаться или грозно хмурить брови — и для этого не придётся монтировать десятки дорогих сервомоторов для эмуляции мимики.

Так вот, вашингтонские учёные под руководством Алисы Калегиной впервые подробно изучили, как люди реагируют на изменения в характеристиках лица робота.

Базой для исследования стали лица 157 роботов, найденные в интернете. Каждому экземпляру прописали соответствующие характеристики: присутствие того или иного элемента; цвет элемента; размер, форму и местоположение каждого элемента на лице. Исследователи также зафиксировали ряд других полезных характеристик, таких как название модели робота и страна проектирования.

Статистика, собранная уже на этом этапе, весьма любопытна. Например, у каждого третьего робота в мире лицо чёрного цвета. У большинства роботов есть рты, но нет носа, щёк и бровей. Самая популярная форма глаз — круглая. Только у 10% роботов глаза такой же формы, как у человека. Также проявились два явных кластера: лица в стиле Бакстера и лица в стиле EVE.

Базовые модели роболиц, взятых за основу первого этапа исследования (всего было изучено 157 роболиц). Экземпляры отсортированы слева направо по увеличению детализации. Число на шкале соответствует количеству отсутствующих элементов, таких как брови или рот. Иллюстрация: Вашингтонский университет

На первом этапе каждому из 50-ти респондентов показали лица 12-ти отобранных роботов и попросили оценить шесть параметров лица по пятибалльной шкале, а также указать наиболее подходящую профессию для этого робота.

Самыми «дружелюбными» респонденты посчитали роботов Yumi, FURo-D, Buddy и Datou. Наименее дружелюбные — Jibo и Gongzi.

Впечатление самых умных произвели дружелюбная FURo-D и недружелюбный Gongzi. Самые глупые — Sawyer, Buddy и Datou.

По показателю доверия победила FURo-D, а наименьшее доверие вызывает Gongzi. Вообще, в отношении робота Gongzi многие респонденты выражали субъективное мнение, что у него «злое лицо».

На следующем этапе исследователи попытались выяснить, какие конкретно признаки оказывают влияние на впечатление от роболица, и как изменение этих признаков изменяет восприятие лица человеком.

Набор лиц, которые использовались на втором этапе исследования. Лицо в левом верхнем углу принято в качестве базового или «среднего лица». Все остальные лица незначительно отличаются от базового за счёт изменения одного признака. Иллюстрация: Вашингтонский университет

Как выяснилось, ни одно из изменённых лиц не демонстрирует заметно большей дружественности, чем базовое лицо. Зарегистрировано заметно уменьшение дружественности у лиц с отсутствующим ртом, отсутствующими зрачками и чуть опущенными веками на глазах.

С интеллектом сильнее всего коррелирует признак «брови». В данном случае брови спроектированы таким образом, что они опущены близко к глазам, чтобы не создавать эффекта детского лица. В данном случае при оценке интеллекта наблюдается обратный эффект. Аналогичный эффект глупости создают лица с близко посаженными глазами, без рта и со щеками (F3).

Результаты исследования дают понять, каким образом дизайнеры должны проектировать лица роботов в зависимости от выполняемых ими обязанностей. Например, если вы проектируете робота-охранника, то убедитесь, что у него на лице нет рта и есть веки. Роботы из обслуживающего персонала выиграют от наличия бровей, а у роботов из индустрии развлечений должна быть лучшая детализация, чем у других человекоподобных машин.

Научная статья опубликована в сборнике материалов с конференции HRI 2018, которая состоялась 5–8 марта 2018 года (doi: 10.1145/3171221.3171286).