Eva es un robot con 42 músculos que le permite replicar las expresiones faciales humanas.

Eva es un robot con 42 músculos que le permite replicar las expresiones faciales humanas. Creative Machines Lab/Columbia Engineering

Ciencia y Tecnología

Eva, la robot que ha aprendido sola a imitar las caras de los humanos

Los humanos no podríamos entendernos si no fuera por la comunicación no verbal, por las expresiones de nuestros rostros. Son fundamentales para nuestro entendimiento. Hod Lipson y sus estudiantes de la Universidad de Ingeniería de Columbia se dieron cuenta que los humanos intentamos humanizar a los robots con ojos, nombres y vestimentas, pero nos olvidamos de lo que nos hace más humanos: «un rostro humano expresivo y receptivo», señala Lipson. Así que se decidieron a dotar de rostro a un robot.

Le dieron un nombre EVA. «La idea de EVA tomó forma hace unos años, cuando mis estudiantes y yo comenzamos a notar que los robots en nuestro laboratorio nos miraban a través de ojos plásticos y saltones», dijo Hod Lipson, profesor de innovación de James y Sally Scapa ( Ingeniería Mecánica) y director del Laboratorio de Máquinas Creativas de la universidad.

Una de las principales razones que hace inexpresivos a los robots es que carecen de músculos y piel. Así que tienen pocos movimientos de sus rostros y son inexpresivos.

Ese fue el primer reto de este proyecto construir la maquinaria física del robot. Construyeron a EVA como un busto, sin cuerpo y consiguieron meter dentro del compacto espacio de un cráneo humano la maquinaria necesaria para poder mover 42 pequeños músculos unidos en varios puntos a la piel y los huesos de los rostros humanos. Un reto que salvaron con la impresión en 3D de los complejos mecanismos.

El resultado es que EVA puede expresar las seis emociones básicas de ira, disgusto, miedo, alegría, tristeza y sorpresa, así como una serie de emociones más matizadas, mediante el uso de esos músculos artificiales que tiran de puntos específicos en EVA.

La robot desarrolló la capacidad de conocer su propia imagen y adquirió la capacidad de leer los gestos del rostro humano desde una cámara

Una vez completada la fase mecánica del proyecto abordaron la programación de la inteligencia artificial del proyecto que debería guiar su expresividad facial. Esta es la gran diferencia de otros robots humanizados, que EVA ha aprendido cómo es su rostro y qué gestos hace con él.

Para enseñarle a EVA cómo era su propia cara los investigadores filmaron horas de imágenes de ella haciendo una serie de caras al azar, todas las combinaciones de sus 42 músculos faciales. Luego, como un humano que se mira a sí mismo en Zoom, las redes neuronales internas de EVA aprendieron a emparejar el movimiento de los músculos con las imágenes de vídeo de su propia cara. Un proceso de deep learning de EVA, inteligencia artificial para poder leer y luego reflejar las expresiones de rostros humanos cercanos. Un programa desarrollado por Boyuan Chen, estudiante de la universidad.

Generar confianza entre humanos y máquinas es cada vez más importante

Boyuan Chen, creador de la IA de Eva

EVA para imitar una amplia gama de diferentes expresiones faciales humanas aprende por ensayo y error al ver vídeos de sí misma. La robot desarrolló la capacidad de conocer su propia imagen y adquirió la capacidad de leer los gestos del rostro humano desde una cámara y de responder reflejando la expresión facial de ese humano y esa cara, que sabe que es suya.

Los investigadores señalan que EVA es un experimento de laboratorio, y la mímica por sí sola todavía está muy lejos de las complejas formas en que los humanos se comunican mediante expresiones faciales. Pero estas tecnologías podrían algún día tener aplicaciones beneficiosas en el mundo real. Por ejemplo, los robots capaces de responder a una amplia variedad de lenguaje corporal humano serían útiles en lugares de trabajo, hospitales, escuelas y hogares.

«Nuestros cerebros parecen responder bien a los robots que tienen algún tipo de presencia física reconocible», asegura Lipson. Y esa parece la clave del futuro: «Los robots están entrelazados en nuestras vidas en un número creciente de formas, por lo que generar confianza entre humanos y máquinas es cada vez más importante», añade Boyuan Chen.

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