脸部表情是人类沟通时一项重要的辅助方式，但目前所有的机器人都只有机械肢体，或造型简单的头部。若未来机器人要逐渐深入人类的生活，那么拥有脸部表情，会让人类与机器人之间的互动更为自然。为此，美国哥伦比亚大学工程学院发表了“Eva”－一个能够用表情回应人类的半身机器人作品。
Eva 的蓝脸造型概念，来自于知名的肢体表演团体“Blue Man”，在五年的研究期间，团队让它拥有柔软的脸部皮肤，搭配由马达和管线连接成的“人工肌肉”，透过深度学习的 AI 系统，Eva 可以和它面前的人类，做出一样的表情。
▲Eva 的造型概念来自知名的表演团体 Blue Man（Source：Galeria de Léo Pinheiro – Picasa, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons）
“因为我们几年前，看到便利商店里面的补货机器人，身上穿着制服跟名牌，还戴着帽子，所以开始有了研发 Eva 的念头”，团队主任 Hod Lipson 教授表示，“当我们发现人们喜欢帮他们的机器人同事画眼睛、取名字甚至穿制服的时候，不禁开始思考，如果机器人可以有一张表情十足的脸，是不是会更好呢？”]
▲主导 Eva 团队的哥大工学院创意机器研究室主任 Hod Lipson 教授（Source：Columbia GSAPP, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons）
这看似简单的念头，实际上却是机器人工程一大挑战，由于目前机器人的结构，都还是以金属跟管线组成。因此要将复杂的马达、管线和结构限制在一个头骨造型的空间内，还要与外表的软组织进行联动，是设计 Eva 最困难的关卡。
因此团队花了多年时间，设计出了蓝脸的 Eva，并可以做出生气、难过、害怕、高兴、鄙视、惊讶六个基本的表情。而搞定了 Eva 的机械结构后，就必须要训练它的 AI，学会回应并模仿它看见的人类表情。
为了让 Eva 学习辨认表情并且回应，团队首先需要让它学习自己的脸部可以做出哪些表情，因此团队将 Eva 所有可以做出的表情录制下来，并在它面前不停播放，用类似镜子测试的方式，让 Eva 理解自己脸部结构。
下一阶段，就是让 Eva 学会辨认眼前人类的表情，并用同样的表情进行回应，团队也必须花费大量时间训练 Eva 的 AI 进行人类表情辨识，并与自己会的表情进行匹配与回应。
▲Eva 的介绍影片（Source：Columbia Engineering）
在上周的发表中，Eva 已经可以顺利的用各种表情，回应身旁的人。团队表示，虽然这项技术对于人类更复杂的表情互动来说，还是很阳春的阶段，但往后他们除了会延伸 Eva 的脸部表情互动外，还会将技术运用在机器人的肢体动作上，因此未来，人们将可以拥有更人性化的机器人同事，一起在商店、工厂或医院里工作。
- The Robot Smiled Back: Engineers Use AI to Teach Robots to Make Appropriate Reactive Human Facial Expressions
（首图来源：YouTube）
