אינטליגנציה רגשית מלאכותית

רגשות הם חלק קריטי מהאינטראקציה האנושית, גם אם האינטראקציה היא עם מכונה. איך מחשב יכול לשפר יציבה וביצועים, ומה גורם לבני-אדם להיות מעוניינים במכונות המחקות אינטראקציה רגשית?

ישראל בנימיני, מתוך גליון 121, ספטמבר 2008

חיקוי ידידותי

בחדר אחורי במעבדות המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, MIT, יושב אדם מול צג מחשב משונה: הצג מותקן על זרוע היכולה לסובב את הצג ימינה ושמאלה או למעלה ולמטה, להרחיק את הצג מהאדם או לקרב אותו, ולהגביה או להנמיך את הצג. הזרוע והצג המותקן עליה הם הרובוט רוקו, המזכיר בצורתו ובתנועותיו את מנורת השולחן של חברת האנימציה פיקסאר. בעזרת מצלמה המותקנת בו, הרובוט יכול לזהות ולחקות את תנוחתו של המשתמש (הישענות אחורה או קדימה, זווית הגב והראש). אפשר גם לתכנת אותו לנענע את “ראשו”, כלומר את צג המחשב, בשלילה כאשר התנוחה אינה נכונה ועשויה לפגוע בבריאות.

האם אנו באמת זקוקים לצג מחשב המתנועע מעצמו? האם לא מספיק קשה לקרוא את הטקסט על צג שאינו זז? מסתבר כי רוקו יכול לעודד אנשים לאמץ תנוחות ישיבה בריאות יותר, על-ידי כך שהוא מנצל את נטייתו של האדם לחקות את תנוחתו של מי שיושב מולו. על ידי שינוי הדרגתי ב”תנוחתו” של הרובוט (נשען קדימה או אחורה, זקוף או נשען על השולחן), הרובוט מוביל את האדם היושב מולו לתנוחה נכונה יותר.

בהדגמה אחרת של השפעתו של רוקו על המשתמשים בו, קיבלה קבוצת נבדקים אחת בעיה קלה לפתרון וקבוצה אחרת קיבלה בעיה בלתי ניתנת לפתרון. לאחר מכן הוצגו לכל משתתף, על הצג של רוקו, סדרת בעיות זהות. חלק מהמשתתפים עבדו כאשר הצג של רוקו היה מורם, ועבור האחרים היה הצג מונמך: אילו היה רוקו אדם, היינו אומרים במצב הראשון שרוקו יושב זקוף בכיסא, ובמצב השני היינו אומרים כי רוקו רכון על השולחן. נמצא כי אותם משתתפים שקיבלו את המשימה הראשונה הקלה, ולכן הצליחו בה, השקיעו והתמידו יותר במשימות הבאות כאשר עבדו מול רובוט “זקוף”, בעוד שאלה שקיבלו בתחילה את המשימה חסרת הפתרון השקיעו והתמידו יותר מול הרובוט ה”רכון”. ממצא זה מתאים למה שכבר ידוע: התנוחה הטובה ביותר היא זו המתאימה למצב רוחו של האדם באותו זמן. אבל אנשים לא תמיד מתאימים את תנוחתם למצבם הרגשי. אנשים גם נוטים לחקות את תנוחתם של אחרים בסביבתם. עובדות אלה מסבירות את הממצאים במחקר החדש, ורומזות כי המשתתפים במחקר קיבלו את רוקו כאנושי, לפחות במידה שהספיקה לגרום להם להתאים את עצמם לתנוחתו1 .רוקו מייצג זרם חדש ברובוטיקה ובבינה המלאכותית: התאמת התנהגותם של תוכנות ורובוטים למצבם הרגשי של המשתמשים האנושיים, ותכנות הרובוטים לחיקוי של מצבים רגשיים.

הרשימה “על הממשק ועל הפנים” (“גליליאו” 118) עסקה בפיתוחים טכנולוגיים הכוללים זיהוי של הבעות פנים אנושיות, וכן יצירת הבעות פנים עבור דמויות וירטואליות המוצגות על צג המחשב או על-ידי הפעלת מנועים המזיזים חלקים מפרצופם של רובוטים. רשימה זו מתארת איך פיתוחים כאלה יוכלו לסייע בפתיחת ערוצי תקשורת חדשים ובהשתלבות המחשבים בחברה האנושית.

משהו משותף, משהו חסר
בשנת 1871 פרסם צ'רלס דארווין את הספר “מוצא האדם”, וחולל סערה המהדהדת עד היום בכך שטען כי מוצאם של האדם ושל הקופים מאותו אב קדמון. שנה אחר-כך, המשיך דארווין את אותו טיעון בספר “הבעת רגשות באדם ובבעלי-חיים”, וכתב: “הצעירים והזקנים של גזעים מרוחקים זה מזה, גם באדם וגם בבעלי-חיים, מביעים את אותם מצבים נפשיים על-ידי אותן תנועות” (תרגום מחבר טור זה, י.ב.). עד אמצע המאה ה-20 סברו רוב האנתרופולוגים, בניגוד לדעתו של דארווין, כי הבעות פנים הן נרכשות, ולכן תלויות-תרבות, אך כיום הממצאים המחקריים מראים כי דארווין צדק במידה רבה, ובמיוחד עבור ההבעות העיקריות, הכוללות כעס, עצב, פחד, הפתעה, גועל ושמחה (וראו: מרים דישון-ברקוביץ, “הבעות פנים ספונטניות של ניצחון והפסד”, “גליליאו” 103).

השאלה “האם יש רגשות לבעלי-חיים?” מעוררת ויכוחים עזים2 בין פסיכולוגים, פילוסופים, נוירולוגים ואתולוגים (חוקרי ההתנהגות של בעלי-חיים), אך אין ספק כי לבני-אדם יש נטייה אינטואיטיבית לייחס רגשות לבעלי-חיים. אנו נוטים לייחס רגשות אפילו לצורות גאומטריות מופשטות, אם הן מוצגות בסרט עם “התנהגות” מתאימה (אם נקודה אחת נראית כרודפת אחר נקודה אחרת, והנקודה הנרדפת רועדת ומשנה את צבעה, קשה להימנע מהרושם שהיא חשה פחד).

המסקנה מכך מתאימה גם לטענותיו של דארווין: רגשות הם חלק קריטי מהאינטראקציה החברתית האנושית, ואנו נאחזים בכל רמז כדי לייחס רגשות לאנשים, לחיות ואפילו לעצמים דוממים שבסביבתנו: אף שכולנו יודעים שמכוניות הן מכונות חסרות רגשות, לא נדיר לשמוע מישהו אומר “המכונית עצבנית הבוקר”. ייחוס רגשות לנקודות נעות, או למכוניות, נשען על רמזים קלושים בלבד. בבני-אדם ובמקצת בעלי-החיים, התפתחו במהלך האבולוציה מנגנוני תקשורת המשמשים במיוחד כדי לשדר ולקלוט רגשות, ובפרט הבעות פנים ומאפייני קול. מנגנונים אלה פעילים כל הזמן, ומכאן ייחוס הרגשות גם לעצמים דוממים. יתר על כן, אינטראקציה עם חפצים שאינם מגיבים לרגשותינו ואינם מביעים בעצמם רגשות היא אינטראקציה מוגבלת, בלתי מספקת ולעתים קרובות בלתי יעילה.

הערות
1. אפשר להציע הסבר פשוט יותר: הנבדקים הביאו את ראשם לגובה המתאים להסתכלות בצג, ולכן אימצו תנוחות שונות מול מצביו השונים של הרובוט; אולם נראה כי החוקרים פסלו הסבר זה.

2. כאשר כלב חושף את שיניו ונוהם, ברור לכל אדם כי הכלב מאיים לתקוף, ומדענים יסכימו כי למנגנון תקשורת זה יש יתרון אבולוציוני, אבל האם זוהי התנהגות מתוכנתת שאינה מקושרת למצב נפשי כלשהו? על כך נסובה המחלוקת, שיש לה כמובן גם השלכות מוסריות. בהמשך תיכתב המילה “רגשות”, ומילים דומות, בלא מרכאות, אפילו כאשר מדובר במצבים שבהם ברור כי לא קיים רגש אמיתי – למשל ברובוט שכל התוכנה שלו מסתכמת ביכולת להזיז את פניו המכניות בצורה המחקה הבעות פנים אנושיות.

צמאים לקשר
לערוצי התקשורת הלא-מילוליים יש תפקיד חשוב ביחסינו עם האנשים שבסביבתנו, ואף עם חיות המחמד שלנו. אפילו בשיחות טלפון אנחנו יכולים להשתמש בלפחות ערוץ לא-מילולי אחד – ההנגנה של הדיבור – אבל בתקשורת שלנו עם מחשבים ורובוטים ניכר חסרונם של ערוצים אלה. חסרון זה מפריע להשתלבותם של מחשבים ורובוטים בחברה האנושית, מקשה על משתמשים לא-מיומנים להיעזר בשירותים הממוחשבים, מגדיל את ה”פער הדיגיטלי” (הפער החברתי והכלכלי בין בעלי הגישה לרשת המחשבים לבין חסרי הגישה), ותורם לטכנופוביה (חשש ממכונות ומשימוש בהן) – יש אנשים שאינם מוכנים “לתקשר” עם משיבון בגלל “חוסר אנושיותו”.

אנשים אכן צמאים לקשר – אפילו עם מכונות שלא תוכנתו לכל זיהוי או הבעה של רגשות. רבים מבעליהם של רובוטים לשאיבת אבק מעניקים להם שמות ואפילו מלבישים אותם, כדי שהרובוט ייראה יותר כמו חלק מהמשפחה. ייתכן שהדבר גם נובע מרתיעה מהכנסת מכונה מנוכרת לחלל האינטימי המשפחתי. חיילים אמריקנים בעיראק פיתחו רגשות חזקים כלפי הרובוטים המשמשים אותם לסילוק פצצות ומוקשים, נקשרו במיוחד לרובוטים ספציפיים, הביעו צער כאשר הרובוטים נפגעו והשקיעו מאמצים בתיקונם. הם אפילו לקחו את הרובוטים איתם לדיג, כאשר זרועות הרובוט מחזיקות את החכה. קולונל בצבא ארצות-הברית צפה בהדגמה של רובוט לפינוי שדות מוקשים שבה הרובוט איבד רגל אחר רגל עקב התפוצצויות המוקשים, והמשיך לגרור את עצמו קדימה. הוא דרש להפסיק את ההדגמה (שיצרני הרובוט החשיבו כמוצלחת במיוחד) בטענה שהיא “בלתי אנושית”.

אם כל זה קורה כאשר הרובוט אינו מתוכנת להבעה, מה יקרה כאשר נוסיף תכנות כזה? ראשית, עובדות אלו מראות כי לא יהיה קשה לגרום לבני-אדם לתפוש את הרובוט כמביע רגשות. מי שצפה בסרט החדש “WALL-E” של חברת פיקסאר ודאי שם לב שמהרגע הראשון אנו מתייחסים לרובוט הקטן כאנושי, עוד לפני שהתסריט חושף את האינטליגנציה והרגשות שלו. שנית, מחקרים רומזים כי אנשים יסמכו יותר על רובוטים המשתמשים בערוצי תקשורת לא-מילוליים, ויקבלו אותם יותר כאנושיים. לדוגמה, בסימולציה של “דילמת האסיר” (משחק המתגמל שחקנים על שיתוף פעולה אך מעניש אותם אם נתנו אמונם בשחקן שאינו משתף פעולה), נבדקה פעילותם של אותם האזורים במוח המקושרים לניסיון לצפות את פעולותיו של אדם אחר.

אזורים אלה במוחם של הנבדקים נמצאו כפעילים יותר ככל שהיריב נצפה בערוצים רבים יותר (הווריאציות היו: יריב שהתנהגותו נצפתה רק דרך החלטות “כן” או “לא” שהוצגו על צג מחשב; זרועות רובוטיות הלוחצות על קלידי מחשב; רובוט בעל גוף ופנים; יריב אנושי). מחקר אחר הזמין מתנדבים לדבר על חיים בריאים (התעמלות, ניקוי שיניים בחוט דנטלי, הימנעות מאוכל שומני) עם רובוט שישב מולם, עם צילום וידיאו של אותו רובוט על צג המחשב, ועם תמונה סטטית של הרובוט שבה נעות רק השפתיים. המתנדבים דירגו את הרובוט בעל הנוכחות הפיזית כיותר אמין, חברותי, חביב, מגיב ומכבד את הזולת. כצפוי, למקום השני הגיע הרובוט שנצפה על צג המחשב. יתר על כן, המתנדבים שפגשו את הרובוט הפיזי הביעו נכונות רבה יותר ליישם את המלצותיו של הרובוט בנושאי בריאות.

לדברי ד”ר אמליה אורטיז ניקולאס (Ortiz Nicolás) מהאוניברסיטה של מחוז הבאסקים (University of the Basque Country), העברה מוצלחת של מסר תלויה ב-7% במילים הנכללות במסר, ב-38% בהנגנה, וב-55% בהבעות הפנים. אחד הפרויקטים שהובילה עסק בהוראה בעזרת מחשב. אותם נושאים הוצגו לתלמידים בשלוש צורות: בצורה טקסטואלית; בהסבר על-ידי דמות ממוחשבת תלת-ממדית; ובהסבר על-ידי אותה דמות בתוספת של רגשות, כלומר שינוי טון הדיבור והבעות הפנים בהתאם לקטע החומר הנלמד. תלמידים שלמדו בשיטה השנייה ענו נכון על מספר גדול ב-13% של שאלות מאשר תלמידים שלמדו בשיטה הראשונה, ומעבר לשיטה השלישית שיפר את הביצועים ב-10% נוספים.

המעבר מדמויות וירטואליות הנוצרות בהנפשה תלת-ממדית על צג המחשב לדמויות פיזיות הנוכחות בעולם האמיתי מגדיל מאוד את האפקט. ראשים רובוטיים המשלבים תנועת פנים משכנעת יחד עם שיחה בשפה טבעית, כמו אלה של חברת האנסן (Hansen), יוצרים רושם משכנע במיוחד. רושם זה נעזר גם בהעברת מסרים לא-מילוליים, כמו שילוב תשובותיהם של הרובוטים בהבעות פנים, בהפסקות במקומות המתאימים ובשינוי טון הדיבור.

חיישנים שעוזרים למורים להבחין בין תלמידים ערניים לבין תלמידים עייפים, משועממים או מתוסכלים מכדי ללמוד בצורה אפקטיבית<br>אילוסטרציה: Clipart | CDBank
חיישנים שעוזרים למורים להבחין בין תלמידים ערניים לבין תלמידים עייפים, משועממים או מתוסכלים מכדי ללמוד בצורה אפקטיבית
אילוסטרציה: Clipart | CDBank
הנדסת רגשות

הפיתוחים שהוזכרו עד כאן מראים את תגובתם הרגשית של בני-אדם להתנהגותו של הרובוט. כדי להשתלב בחברה, הרובוט צריך גם להגיב נכון להתנהגותם של בני-האדם. לדוגמה, אם אדם מגיב בפחד להתקרבותו של רובוט, הרובוט יאט או יתרחק וישנה את התנהגותו (תנועה, הבעת “פנים”) כך שתהיה פחות מאיימת. הרובוט ילמד עם הזמן את העדפותיהם של האנשים שאיתם הוא בא במגע, יקשר את העדפותיהם ותגובותיהם להקשרים המתאימים, ישתדל לחזות מראש למה יהיו זקוקים, ויתאים את פעולותיו כדי לעזור ככל האפשר ולהפריע מעט ככל האפשר. לכל הפחות, נדרש כאן זיהוי נכון של מצבם הרגשי של בני-אדם. כבר ב-2005 נמצא כי מערכות ניווט המותקנות במכונית מעודדות נהיגה זהירה יותר אם הצורה שבה הן פונות לנהגים מתאימה למצב רוחם.

בין הגופים הרבים השואפים לקדם מטרה זו נמצא קונסורציום Feelix Growing, המורכב מכמה אוניברסיטאות וחברות מסחריות משש מדינות אירופיות. בראש הפרויקט עומדת ד”ר לולה קנמרו (Cañamero) מאוניברסיטת הרטפורדשייר באנגליה. כדי להשיג את המטרה, הוגדרו ארבע משימות: זיהוי האתגרים והצרכים הנובעים משילוב חברתי של רובוטים אוטונומיים; חקירת השילוב של רגשות, הבעות ואינטראקציות הנדרשים כדי לפתח רובוטים כאלה; מימוש היכולות הנדרשות לפחות בשתי מערכות רובוטיות, והפקת מסקנות לגבי הטכנולוגיות הנדרשות; והגדרת תכנית פעולה ליצירת סטנדרטים לתכנון ולפיתוח מערכות כאלה בעתיד. הפרויקט משלב כ-25 מומחים מתחומים ובהם פסיכולוגיה התפתחותית, פסיכולוגיה השוואתית, נוירולוגיה, אתולוגיה ורובוטיקה. באתר הפרויקט אפשר לראות בין השאר אינטראקציה בין בני-אדם לבין פנים רובוטיות, ורובוט קטן הלומד לעקוב אחר אנשים, ומנסה – כמו גור צעיר – להבין מתי עליו להיות קרוב ל”אמו” ומתי ללכת במרחק גדול יותר מאחוריה.

אינטראקציה רגשית חשובה במיוחד בעבודה עם ילדים. צעד אחד בכיוון זה הוא עזרה למורים אנושיים בהבנת מצבם הרגשי של התלמידים בכיתה. באוניברסיטת מסצ'וסטס פותחו תוכנות להוראת אלגברה וגאומטריה לתלמידי תיכון, אך כאשר כל התלמידים בכיתה שקועים בעמדות המחשב שלפניהם, למורים אין דרך לדעת אם התלמידים חשים בנוח, או שמא הם משועממים, מתוסכלים או חרדים. לשם כך פותחו באוניברסיטה מערכות חיישנים המותקנים בעכבר המחשב, בכיסא התלמיד ועל פרק כף היד. חיישנים אלה מודדים את מוליכות העור כדי לאמוד עד כמה התלמיד חש במתח. מצלמות בעמדת המחשב מפענחות את הבעת הפנים של התלמיד. כל אלה עוזרים למורים להבחין בין תלמידים ערניים לבין תלמידים עייפים, משועממים או מתוסכלים מכדי ללמוד בצורה אפקטיבית. בעתיד, ייתכן שמערכות כאלה יהיו פשוטות יותר להתקנה ולתפעול, ולא רק יחוברו לעמדת המחשב של המורה, אלא גם ישפיעו על מהירות ותוכני ההוראה הממוחשבת, ואולי גם על הבעת הרגשות של הדמות הווירטואלית שתופיע על צג המחשב.

על גופו של הרובוט מופיע “לב” הפועם בקצב משתנה, ובכך נותן לנו רמז לגבי “תחושותיו”<br>אילוסטרציה: GettyImages/Imagebank
על גופו של הרובוט מופיע “לב” הפועם בקצב משתנה, ובכך נותן לנו רמז לגבי “תחושותיו”
אילוסטרציה: GettyImages/Imagebank
לב פועם ורובוט מריח

כדי להגיע להבנה עמוקה יותר של הציפיות של בני-אדם מרובוטים חברתיים, פותח במעבדות הרובוטיקה של בריסטול (המשותפות לכמה גופים אקדמיים בריטיים) שילוב מיוחד של בובה ורובוט, בשם “רובוט הלב”. הרובוט נקרא כך כי על גופו מופיע “לב” הפועם בקצב משתנה, ובכך נותן לנו עוד רמז לגבי “תחושותיו”. חלק מהרובוט מופעל על-ידי תוכנה המאפשרת לו להיראות כחושש או שמח, רגוע או מתוח, וכו', וחלקים אחרים מופעלים על-ידי מפעיל בובות המספק את האינטראקציה החברתית שכיום תוכנה עדיין אינה יכולה ליצור. באתר המוקדש לרובוט זה יש גם אוסף של קישורים לרובוטים חברתיים ורגשיים נוספים. רובוט אחר בעל תצוגה של פעימות לב הוא פומי (Pomi), רובוט דרום-קוריאני, שבניגוד לרוב הרובוטים האחרים שהוזכרו כאן ייצא להפצה מסחרית בחודשים הקרובים. פומי יכול לנהל שיחות פשוטות, להיענות להוראות, והוא ניחן בחושי השמיעה, הראייה והמישוש. הוא יכול גם להריח, בשני המובנים של המילה: הוא חש בריחות, והוא גם יכול להפיץ שני ריחות משלו כדי להביע את רגשותיו (ההודעה לעיתונות שבקישור בסוף הטור לא ציינה מהם ריחות אלה). ימים יגידו אם רובוטים המקיימים אינטראקציה חברתית כזו אכן יהיו פופולריים.

הפיתוחים שתוארו כאן רחוקים מאוד, כמובן, מהענקת רגשות אמיתיים למכונות, ומהשאלות העקרוניות והמוסריות לגבי היתכנותן של מכונות בעלות מצבים נפשיים ורגשיים. ייתכן כי שאלות אלה יהיו אפילו קשות יותר מהשאלות לגבי היתכנותה של אינטליגנציה מלאכותית “אמיתית”. עם זאת, הפיתוחים לא רק משרתים מטרות מעשיות חשובות: הם גם מראים כי עבור תפקוד בתוך הֶקשרים חברתיים אנושיים, רובוטים זקוקים לאינטליגנציה מלאכותית רגשית לא פחות משהם זקוקים לאינטליגנציה המלאכותית הקלאסית. בכך, לפחות, יש דמיון רב בין רובוטים לבין בני-אדם.

ישראל בנימיני עובד בחברת ClickSoftware בפיתוח שיטות אופטימיזציה מתקדמות