【人民日报】女神“佳佳”高的不仅是颜值

  按线公斤。一头浓密微卷的长发、大眼睛、双眼皮、鼻梁高挺、外形靓丽……日前，中国科学技术大学发布的高颜值服务机器人“佳佳”一亮相便迅速成为“网红”。除了漂亮，“佳佳”才华也了得，它能交流有表情，初步具备了人机对话理解能力。

  为何要研发这样一款“佳佳”？美貌的“佳佳”有什么能耐？请听“佳佳”研发团队负责人、中科大机器人研究中心主任陈小平教授的解答。

  “佳佳”是中国科学技术大学三代仿人服务机器人，它的原型来自中科大5位女生。

  陈小平介绍说，2011年，中国科大开始研制“佳佳”一代。当时，机器人研究团队把软体机器人作为一个科研方向。软体机器人骨骼是软的，相比于传统的机器人灵活性更强。明确科研方向后，该团队决定制作机器人的面部形象。

  最初，光有人脸形象没表情使“佳佳”并不很受欢迎。2012年9月，机器人团队曾让“佳佳”一代在中国科大校史馆为大约500位参观者做引导和解说。测试根据结果得出，虽然“佳佳”一代引导和解说基本功能没问题，但多数参观者对它的注意只能保持很短的时间。

  “‘佳佳’一代只有简单的人脸相貌和人体外形，没表情，不能与用户交流情感，这种解说机器人给用户所带来的体验，与播放设备并没有本质区别。”陈小平说。在此之后，机器人团队把研究重点放到人机交互中的“特有体验”上来。

  “手机和个人电脑都具有强大的人机交互功能，在平台、入口和用户黏性上都占据了先发优势。机器人若无法带来特有、全新的使用者真实的体验，就不具备独立的产品价值，即使实现了产品化，也不太可能形成‘用户黏性’，也就无法在市场上生存。”陈小平说。

  于是，研究团队从过去只关注功能，转变到把功能与特有体验联系起来，启动了新课题，不仅设计面部形象，还要研发面部表情。2012年7月，机器人团队在中国科大的女生中征集机器人的形象模特，经过一系列挑选，最后选中了5位女生，她们就成了“佳佳”仿人形象的最初原型。

  陈小平介绍，造型逼真、美丽端庄的“佳佳”初步具备了人机对话理解，面部微表情、口型与动作匹配，以及大范围动态环境自主定位导航和云服务等功能。相比以前产品，“佳佳”三代的眼睛已能自然转动，发音也和嘴型相符。但受材料限制，目前只能细声说话，不能大哭大笑。

  为了合理地设计“佳佳”形象，一定要考虑一个更基本的问题，机器人形象的设计按照是什么？沿着这个思路，该团队意识到人机交互体验涉及形象、功能和品格三个层面，机器人形象是用户的第一体验，应该与机器人的功能和品格保持一致。经过探讨，团队初步确定了善良、勤恳和智慧三个品格，并把它们应用到“佳佳”的形象设计上。

  “美女形象有很多种，但只有符合三要素的，才是合理的选择。例如，‘华贵’也是一种美貌，但与‘勤恳’不相符，所以被排除在外。于是，对应着这三种品格，有了现在‘佳佳’的样子。”陈小平说，善良、勤恳和智慧设定为机器人品格的“三原色”，不符合三原色要求的形象，会在一部分用户心理上引起抵触，从而破坏用户体验。

  说起“佳佳”，其实它是一个大家族里的成员，这个家族的“大姐大”叫“可佳”。除了与形象和表情直接相关的技术，“佳佳”基本上脱胎于“可佳”。

  陈小平介绍，中国科大的智能机器人研究始于1998年。“佳佳”“出生”前的2008年，中国科大启动了“可佳工程”，自主研发包括软硬件在内的服务机器人整机。“可佳工程”成为中国科大一个跨学科的机器人科研平台。

  陈小平说，可佳机器人的最大特色是将AI与机器人前沿技术高度融合的系统性创新。一些被一致认为难以或无法应用的人工智能技术，如常识推理、词典等文字型知识的语义转换等，经过“可佳工程”的改造升级，在可佳机器人身上“大显身手”。

  2010年的深圳高交会上，可佳机器人做了一个演示——读说明书，用微波炉加热食品。“可佳”从网上下载微波炉操作的文字说明，通过自然语言理解和语义转换提取有关知识，并利用这些知识规划自己的行为，流畅地操纵微波炉加热食物，包括打开微波炉、把食物放入微波炉、关闭微波炉、按启动按钮开始加热、按停止按钮结束加热、打开微波炉、取出已经加热的食物并送给观众。

  此后，能干的“可佳”声名鹊起，连续获奖，其中2013—2015年，“可佳”在国际服务机器人标准测试中连续3年保持测试总分第一。2015年，可佳机器人的认知技术被人工智能顶级杂志《人工智能》评为全球机器人认知两项主要技术之首。

  陈小平说，“可佳”成了国际上获奖最多的智能服务机器人之一，但一个问题开始困扰中科大机器人团队：一个国际上知名度慢慢的升高的机器人，却没有自己的形象，而外国的机器人往往都有比较好的形象设计，难道我们就这样不顾形象吗？

  沿着这一思路，“可佳”的形象设计就被研发团队提上了议事日程。于是就有了后来大家看到的肤白貌美的“佳佳”。“佳佳”在“可佳”机器人上提取了部分功能，包括定位导航、自动避障、人机对话理解和用户检测识别等，并根据展馆等解说的需要进行了改进升级。

  “佳佳机器人是可佳机器人家族走向实际应用的排头兵。”陈小平说，根据应用场景的需要，“可佳”上的技术将转移到“佳佳”上，而“佳佳”具有的形象和情感交互能力，将为可佳机器人家族的市场化开辟新的道路。

  陈小平说，严格地讲，本次发布的“佳佳”其实是一个开发-测试平台，除了机器人“佳佳”，一同发布的还包括一个面向非专业人员的操作界面，通过该界面可以编辑机器人的说话、表情、动作，并对三者进行相对有效控制。非专业技术人员不经过专业培训也能够正常的使用这一界面。例如，现有“佳佳”演示中仅仅展示了一些“基本表情动作”，开发者利用这些“动作”，可以生成更为复杂、生动、丰满的表情。

  据介绍，“佳佳”还有一个面向专业技术人员的开发—测试平台，该平台不仅支持表情生成，还支持表情识别，支持与说话内容相关的表情、动作和语音表达。因此，“佳佳”平台将支持完整的人—机器人情感交互。

  “我们将对全球开放‘佳佳’平台，让更多的研究人员利用‘佳佳’进行研发。”陈小平说，大量以模型、算法或仿真等形式存在的科研成果，将在“佳佳”平台上得到测试和集成，从而帮助人机交互技术更好地发展“特有体验”品质。

  “佳佳”还将作为机器人研发者与大众沟通的一个窗口，把大众的愿望和需求及时传递给研发人员，以更好更快地研制能够真正使用户得到满足需求的机器人产品。

  其实，“佳佳”已经做了几份兼职，比如主持2016“首届全世界华人机器人春节联欢晚会”、搭档主持“谁是棋王”的半决赛。未来它还可能扮演怎样的角色？

  陈小平说，其实“佳佳”已经具备就业者的一部分技能，比如利用导航和避障能力在商场和图书馆当导购，利用形象、表情和智能语音系统充当节目主持人。未来，它还可能大范围的应用于陪护和养老领域。随着表情识别和推理能力的提升，她会慢慢的通情达理，这样的特质是陪护和养老领域稀缺的。

  “当然，它未来的应用肯定比目前设想的要广泛，更多研发团队利用‘佳佳’开发特有体验，相信不久后，她会成为一个上得厅堂下得厨房的‘女神’，逐渐走进千家万户。”陈小平说。