情感機器人視頻

活動名稱：情感機器人視頻 Emotional robot video

教學時間：10分鐘

教學目標：這個活動旨在展示人與電腦互動的未來不只是透過鍵盤和滑鼠，電腦在未來將能夠理解人與人之間互動的微妙之處。在這裡我們專注於我們如何對於臉部表情以及聲調會做出反應，它也能展現出一個以神經網路為基礎的機器人"腦"可以以情緒的形式去學習類人類的行為

對象：8歲以上

先備知識：回答普通問題

課前準備：

• A4Video of Blade the affective robot. This is available from(www.cs4fn.org/alife/robot/blade.php) or the cs4fn YouTube channel (www.youtube.com/cs4fn) (http://www.cs4fn.org/teachers/activities/emotionalrobot/)
• 投影機

活動設計：

說明你將要展示一個關於名叫Blade機器人的影片，而這台機器人是由一位名叫Zabir的學生作為在倫敦瑪莉皇后大學的期末專題作品。這部影片的重點並不在於機器人的外表或是由什麼材質製成，而是在於它的行為以及它如何是辦到的。它擁有著以人腦作為模型的大腦並有著與我們相似的運作模式。它不會理解一個人說了什麼，而只是判斷聲音的音調。

• 開始播放影片

指出當Zabir開心且柔和地談話時Blade是"開心的"，但是當他開始生氣並且大聲吼叫時Blade就變得"不開心"。然後當Zabir又開始開心的談話時Blade又變得"開心"。在Zabir突然大聲喊話時，告知他們注意一下Blade的睫毛，會發現非常驚人的事。

這台機器人分析他所聽到的聲音然後與不同的情緒做連結。這個對於試圖使電腦可以闡釋人類情感的研究領域稱作"情感計算"(affective computing)。一個具情緒的機器人因此能敘述人的心情以及情緒。

然而Blade的行為並不是設定好的。他學習到將正確臉部動作與相對應的聲調做連結。Zabir花了許多時間與它對話，無論是大吼還是溫和的說話。每一次Zabir都對於Blade的臉部表情是否合適給予回饋，它學習的方式有點像狗，在做對時會給予獎賞反之則給予處罰。

Blade的腦是一個神經網路。它由虛擬的神經元組成，各有著簡單的規則去判斷何時激發。當他在學習時只是改寫這些在神經元裡的規則。

正如人類必須去學習如何使用電腦 — 如何使用滑鼠、鍵盤等，除了我們必須學習如何與遍腦溝通時，電腦也在學習如何跟我們溝通。我們在溝通時不只有憑藉著文字，人們還藉由聲調、肢體語言以及情緒去理解我們所透露的意涵。在未來，電腦將要有能力理解那些微小的線索並且也能使用這些訊息與我們進行溝通。

最後Blade被拆解，它在之後幾年轉變為一個擊劍機器人(a fencing robot)。不知何故，看見它對我們的聲音做出那樣的微笑或皺眉頭的反應之後，它似乎不單單只是外表看起來的一堆樂高了。

• 變化以及延伸：

這段影片可以穿插在其他同範疇的大型活動中，例如我們可以在一個關於建構一個神經網路的腦袋讓它可以玩耍的活動(名為 the brain in a bag)中播放此影片。說明假設你可以做出一個可以做事的大腦實體模型(如同在該活動中完成的作品)，我們就可以寫出一個可以做出相同事情的程式，這種程式創造出虛擬的神經元並且根據各神經元理制定的規則模擬訊息的傳遞。指出還是有些許不同之處。 我們必須把規則寫入在the brain in a bag活動中製造的大腦中，並在各個神經元寫入適當但不盡相同的規則。在機器人中的神經網路軟體將使他們可以學習如何遊戲。它將會從經驗中學習到各個神經元所屬的規則。

這也是可以被另一個活動"製造一張臉" 當作吸引大家目光的教材，這裡我們不需要討論在機器人腦中有關神經網路的部分，在展示完這段影片後說明你將要打造並設定一個機器能做到相同的事情，唯一不同的地方在於不是利用樂高或是筆電，你將會使用紙板、管子以及班上的學生們去打造一個臉部機器人。

這也將會開啟一個倫理哲學上的討論關於一個機器人是否能擁有情感。Blade模仿我們的情緒但感覺不到任何情感，一個機器人將有可能是有自我意識的嗎？