ผสมอารมณ์หุ่นยนต์ ตอน สอง

ผสมอารมณ์หุ่นยนต์ ตอน 2

คุณตริณ วีระศิริ นักวิจัยของสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (ฟีโบ้) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี
พระจอมเกล้า ธนบุรี ได้ทำการวิจัยในเรื่องนี้โดยเริ่มจากศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์และกลไกการทำงาน
ของกล้ามเนื้อใบหน้าของมนุษย์ ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้ ด้านกลไกการทำงานของใบหน้า Dr. Duchenne
(1862) เป็นนักกายวิภาคคนแรกที่ทำการศึกษาว่ากล้ามเนื้อใบหน้าของมนุษย์นั้นทำงานอย่างไร เขาได้
ทดลองจ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านอิเล็คโทรดเพื่อไปกระตุ้นให้กล้ามเนื้อทำงาน แต่ยังพบปัญหาเพราะกล้ามเนื้อ
ของมนุษย์นั้นบางส่วนวางซ้อนทับกัน เมื่อกระตุ้นไฟฟ้าที่กล้ามเนื้อหนึ่งอาจจะส่งผลให้กล้ามเนื้ออีกมัดหนึ่ง
ขยับตามไปด้วย ต่อมา Prof. Ekman และ Friesen ได้พัฒนาระบบที่เรียกว่า “Facial Action Coding System
(FACS)” โดยบันทึกการเคลื่อนไหวบนใบหน้าที่สังเกตเห็นได้ด้วยตา และเรียกแต่ละการเคลื่อนไหวนี้ว่า
“Action Unit” เช่น ยกคิ้ว ยกเปลือกตา ยกริมฝีปากบน เป็นต้น แต่ละ Action Unitอาจเป็นการทำงาน
ร่วมกันมากกว่า 2 กล้ามเนื้อ เช่น การขมวดคิ้ว เกิดจากการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อ 3 ส่วน
คือ Depressor Glabellae (ขมวดคิ้ว), Depressor Supercilii (ห่อคิ้ว) และ Corrugator Supercilii
(ทำให้เกิดรอยย่นบนหน้าผาก) ซึ่งเราจะใช้ทฤษฎีตรงนี้ไปใช้ออกแบบใบหน้า โดยดูจาก Action Unit
ที่เราต้องการจะให้หุ่นยนต์เราแสดงสีหน้าได้ แล้วดูต่อไปว่า Action Unit นั้นเกิดจากกล้ามเนื้อใดบ้าง
เราก็จะสามารถสรุปจำนวนมอเตอร์ทั้งหมดที่ต้องใช้ได้

ด้านอารมณ์ มนุษย์มีอารมณ์หลากหลายประเภท นักจิตวิทยาหลายท่านจึงได้เสนออารมณ์พื้นฐานขึ้นมา
เช่น Dr. Paul Ekman ได้เสนอว่าอารมณ์พื้นฐานของมนุษย์มี 6 อารมณ์ ประกอบไปด้วย โกรธ (Anger)
ขยะแขยง (Disgust), กลัว (Fear), ดีใจ (Happiness), เสียใจ (Sadness) และประหลาดใจ (Surprise)
ในขณะที่ Prof. Robert Plutchik ได้เสนออีก 2 อารมณ์เพิ่มเติม คือ ความคาดหวัง (Anticipation) และการยอมรับ
(Acceptance) เมื่ออารมณ์พื้นฐานมีอยู่มากมาย นางสาว Cynthia Breazeal นักวิจัยที่ MIT จึงได้เสนอ 3D
emotion space เพื่อเปลี่ยนอารมณ์เหล่านี้ให้มีพารามิเตอร์อยู่บน 3 แกน ประกอบไปด้วย arousal, valence
และ stance ดังรูป

เราพอจะอนุมาณได้ว่าเมื่อเปลี่ยนอารมณ์ให้อยู่บน 3D space แล้วเราสามารถนำอารมณ์พื้นฐานต่างๆ
มาอยู่รวมกันได้ โดยกำหนดค่าพิกัดที่เหมาะสมกับอารมณ์นั้นๆ

เนื่องจากโครงการวิจัยนี้เลือกใช้อารมณ์พื้นฐานของหุ่นยนต์ให้เป็นไปตามทฤษฎีของ Paul Ekman โดยอารมณ์
พื้นฐานมี 6 ชนิด คือ โกรธ (Anger), ขยะแขยง (Disgust), กลัว (Fear), ดีใจ (Happiness), เสียใจ (Sadness)
และประหลาดใจ (Surprise) เพราะโครงการวิจัยนี้ออกแบบการแสดงสีหน้าโดยอ้างอิงมาจากระบบ Facial Action
Coding System (FACS) ซึ่งอ้างอิงอารมณ์พื้นฐานของ Paul Ekman นอกจากนี้ จากการสังเกตพฤติกรรม
ของมนุษย์ เราเชื่อในขณะหนึ่งๆนั้นมนุษย์ไม่ได้มีอารมณ์อยู่แค่อารมณ์เดียว เช่น อาจจะดีใจและเสียใจในเวลาเดียวกัน
ผู้วิจัยจึงได้ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับ ทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการผสมผสานอารมณ์ของ Robert Plutchik ที่ชื่อว่า “wheel
of emotions” ซึ่งได้เสนอว่าอารมณ์พื้นฐานทั้ง 8 ของ Robert Plutchik เมื่อเพิ่มหรือลดความเข้มก็จะทำให้
ได้อารมณ์เพิ่ม และอารมณ์ พื้นฐานสามารถนำมารวมกันให้เกิดอารมณ์ใหม่ได้ดังรูป

เช่น joy เมื่อเพิ่มความเข้มของอารมณ์จะกลายเป็น ecstacy ลดความเข้มของอารมณ์จะกลายเป็น serenity
หรือถ้านำ joy และ trust ซึ่งเป็นอารมณ์พื้นฐานมารวมกันก็จะได้ love (เส้นประตรงกลางระหว่าง joy กับ trust)
กลไกการทำงานของใบหน้าและทฤษฎีด้านอารมณ์จะต้องมีความสัมพันธ์กัน เนื่องจากถ้าทำกลไกที่สามารถแสดงอารมณ์พื้นฐานออกมาได้ดี ก็จะทำให้สามารถเห็นผลที่เกิดจากการผสมผสานอารมณ์ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

ท่านผู้อ่านสามารถส่งข้อคิดเห็น/เสนอแนะมาที่ผู้เขียนที่ djitt@fibo.kmutt.ac.th
http://th.wikipedia.org/wiki/ชิต_เหล่าวัฒนา