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Inovações Tecnológicas
 
 

Cabeça robótica reconhece e imita expressões humanas

13 de dezembro de 2012 07h46

Ao detectar pontos estratégicos no rosto do usuário, o sistema é capaz de reproduzir cinco expressões. Foto: Divulgação

Ao detectar pontos estratégicos no rosto do usuário, o sistema é capaz de reproduzir cinco expressões
Foto: Divulgação

O reconhecimento de expressões faciais e a reprodução dessas características em uma cabeça robótica, permitindo a interação com seres humanos, foi o tema da pesquisa de mestrado em Ciência da Computação e Matemática Computacional da aluna Valéria de Carvalho Santos, da Universidade de São Paulo (USP). Com uma simples webcam e um software de reconhecimento facial, o protótipo detecta pontos estratégicos da face e determina o tipo de expressão do usuário naquele momento. O robô é capaz de perceber cinco expressões: neutra, alegria, raiva, surpresa e tristeza. A partir desse diagnóstico, inicia o processo de imitação.

O avatar Valerie utilizado na pesquisa é uma cabeça robótica desenvolvida pela Escola de Artes da Carnegie Mellon University, dos Estados Unidos, e foi cedido por meio de uma parceria com o Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação (ICMC) da USP. Valéria ressalta que o robô em si não sofreu nenhuma alteração, mas foram incluídos parâmetros para definir a expressão que ele deveria exibir. "Ela não tinha vida. Agora estamos inserindo softwares para deixar a cabeça mais interativa", detalha a orientadora da pesquisa, a professora Roseli Aparecida Francelin Romero. Coordenadora do Laboratório de Aprendizado de Robôs (LAR) do instituto, ela observa que o software de reconhecimento facial e reprodução das expressões pode deixar a interface computacional mais natural. "Esse projeto vai na direção da pesquisa da robótica social, com sistemas para inserir robôs no nosso dia a dia", enfatiza.

Aplicações
Com o módulo de reconhecimento facial, a expectativa é de que a máquina seja capaz de interagir com o ser humano, estabelecendo diálogos e entendendo suas expresões. "A intenção é fazer com que os robôs ajudem em tarefas, trabalhem em colaboração e socializem com as pessoas", detalha Valéria. Para a professora Roseli, o projeto deu um importante passo para conseguir, a partir de diferentes características, sentir como o usuário se sente naquele momento. "Queremos chegar ao ponto de embarcar isso nos celulares e nos tablets", afirma Roseli. "A máquina vai poder lembrar recados, escolher notícias que o usuário vai gostar de ler naquele momento, procurar fazer coisas agradáveis, animá-lo", presume.

No futuro, com o seguimento da pesquisa e do trabalho do LAR voltado para a robótica social, também se espera que a cabeça robótica adquira cada vez mais características próximas ao ser humano. O estudo de outro aluno de mestrado do instituto, Ewerton Wantroba, incluiu o chatterbot A.L.I.C.E, um programa que simula a conversação entre duas pessoas. Segundo Roseli, a iniciativa agregou funções de diálogo sobre diversos temas, como esportes, música, computação e filmes. Além disso, o sistema é capaz de reconhecer frases em português e respondê-las no mesmo idioma. O próximo passo, adianta a orientadora, é torná-lo capaz de fornecer informações sobre o ICMC. "A intenção é deixar o avatar como recepcionista, indicando eventos e salas", diz Wantroba.

Robótica social
Os estudos na área da robótica social são relativamente novos, explica a professora Roseli, embora desde o início a ideia era desenvolver robôs que interagissem com o ser humano. "No início da robótica, nos anos 60, o objetivo era construir robôs para cumprir funções repetitivas", ressalva. O desenvolvimento da visão computacional, na opinião da professora, permitiu o aperfeiçoamento de pesquisas que buscassem a socialização das máquinas, principalmente a partir dos anos 90.

Na pesquisa de Valéria, a cooperação com o Departamento de Psicologia da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) contribuiu com parâmetros de análise de comportamento, além de estimular um novo desafio. "Queremos chegar num nível em que a máquina possa detectar qual é a intenção do usuário", adianta Roseli. A orientadora explica que os estudos ainda estão em andamento, mas o objetivo é entender como se realiza o processo segundo a psicologia para depois modelar as ações do ponto de vista computacional e disponibilizar como uma função do robô. "A ideia é que a máquina converse com o ser humano e imagine o que ele está pensando naquele momento, ou o que ele pretende fazer a partir daquela conversa", prevê a professora.
Cartola - Agência de Conteúdo - Especial para o Terra
Cartola - Agência de Conteúdo - Especial para o Terra
  1. Pesquisa de mestranda da USP desenvolveu cabeça robótica capaz de detectar e imitar expressões faciais  Foto: USP/Edmilson Luchesi/Divulgação

    Pesquisa de mestranda da USP desenvolveu cabeça robótica capaz de detectar e imitar expressões faciais

    Foto: USP/Edmilson Luchesi/Divulgação

  2. Ao detectar pontos estratégicos no rosto do usuário, o sistema é capaz de reproduzir cinco expressões  Foto: Divulgação

    Ao detectar pontos estratégicos no rosto do usuário, o sistema é capaz de reproduzir cinco expressões

    Foto: Divulgação

  3. Orientadora da pesquisa prevê que, no futuro, sistema pode ser incluído em tables e celulares  Foto: Divulgação

    Orientadora da pesquisa prevê que, no futuro, sistema pode ser incluído em tables e celulares

    Foto: Divulgação

  4. Projeto faz parte dos estudos de robótica social desenvolvidos no Instituto de Ciências Matemáticas e Computacionais da USP  Foto: USP/Edmilson Luchesi/Divulgação

    Projeto faz parte dos estudos de robótica social desenvolvidos no Instituto de Ciências Matemáticas e Computacionais da USP

    Foto: USP/Edmilson Luchesi/Divulgação

  5. Surpresa está entre as expressões detectadas pelo sistema, que reconhece alegria, tristeza, raiva e neutralidade  Foto: Divulgação

    Surpresa está entre as expressões detectadas pelo sistema, que reconhece alegria, tristeza, raiva e neutralidade

    Foto: Divulgação

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