Андроид Geminoid¶

Geminoid — это тип андроида, созданного для максимально точного воспроизведения внешности и мимики конкретного человека. Разработка ведётся с 2006 года в Лаборатории интеллектуальной робототехники (Hiroshi Ishiguro Laboratories) при Университете Осаки (Япония) под руководством профессора Хироси Исигуро. Название образовано от латинского geminus («близнец») и греческого -oid («подобный»), что подчёркивает стремление к созданию «двойника» прототипа. В отличие от типовых андроидов, Geminoid копирует не только черты лица, но и индивидуальные особенности поведения, голос и жесты конкретного человека.

¶История создания

Первая модель, Geminoid HI-1, была представлена в 2006 году. Её прототипом стал сам Хироси Исигуро. Робот был создан для изучения феномена «зловещей долины» (uncanny valley) — эффекта, при котором почти идеальная, но не полностью точная имитация человека вызывает у наблюдателя чувство дискомфорта. Исигуро стремился проверить, можно ли преодолеть этот эффект за счёт максимального сходства с реальным человеком.

В 2007 году последовала модель Geminoid F (женский андроид, прототип — девушка-ассистентка), а в 2010 году — Geminoid DK, созданный по образу профессора Хенрика Шарфе из Ольборгского университета (Дания). Последняя модель стала первым Geminoid’ом, произведённым не для самого Исигуро, а для внешнего заказчика. В 2011 году был представлен Geminoid TMF, прототипом которого стал телеведущий японского телеканала NHK.

¶Устройство и характеристики

¶Внешний вид и материалы

Geminoid состоит из силиконовой маски и тела, повторяющих анатомию прототипа. Кожа изготавливается из медицинского силикона, окрашенного в тон кожи конкретного человека, с нанесением пор, морщин и пигментных пятен. Волосы (на голове, бровях, ресницах) вживляются вручную. Для создания точной копии используется 3D-сканирование лица и тела прототипа, а также слепки зубов и ушей.

¶Приводы и мимика

Внутри головы и туловища размещены пневматические приводы (актуаторы), управляемые сжатым воздухом. Количество приводов варьируется в зависимости от модели:

• Geminoid HI-1 — 50 приводов (включая 13 в лицевой части).
• Geminoid F — 12 приводов (упрощённая версия).
• Geminoid DK — 60 приводов.

Приводы позволяют воспроизводить основные мимические движения: поднятие бровей, улыбку, движение губ, моргание, поворот головы, наклон туловища, движение рук (до локтя). Движения плавные, но несколько замедленные по сравнению с человеческими — это связано с инерцией пневматической системы.

¶Управление

Geminoid не является автономным роботом. Он управляется дистанционно оператором через компьютер. Оператор использует камеру, микрофон и систему отслеживания движений лица (например, FaceAPI). Система считывает мимику оператора в реальном времени и передаёт команды на приводы робота. Голос оператора воспроизводится через динамик, встроенный в грудь андроида. Таким образом, Geminoid выступает как телеприсутственная платформа — «аватар» оператора.

¶Автономные режимы

В некоторых экспериментах Geminoid оснащался программным обеспечением для имитации простых диалогов. Например, модель Geminoid F могла отвечать на заранее запрограммированные вопросы, используя ограниченный набор фраз и мимических реакций. Однако полноценная автономная работа без оператора на данный момент не реализована.

¶Применение

¶Научные исследования

Основная сфера использования Geminoid’ов — психология и робототехника. Учёные изучают:

• Влияние внешности робота на восприятие человеком (эффект «зловещей долины»).
• Возможности телеприсутствия: насколько эффективно оператор может взаимодействовать с собеседниками через андроида.
• Социальные аспекты: как люди реагируют на робота, копирующего конкретного человека (например, профессора Исигуро).

¶Телеприсутствие и коммуникация

Geminoid используется для удалённого общения. Например, Хироси Исигуро неоднократно проводил лекции в университетах мира, находясь в Японии, а его андроид — в аудитории. Студенты видели копию профессора, которая двигалась, говорила его голосом и отвечала на вопросы. Это позволяет преодолеть географические ограничения, сохраняя невербальную коммуникацию.

¶Театр и искусство

В 2010 году Geminoid F сыграл роль в спектакле «Sayonara» режиссёра Оридза Хираты. Пьеса рассказывала о больной девушке, которую заменяет андроид. Робот управлялся оператором за кулисами, а зрители видели только его лицо и слышали голос. Спектакль получил положительные отзывы критиков и был показан в нескольких странах.

¶Коммерческие проекты

В 2011 году Geminoid TMF использовался в качестве ведущего новостей на телеканале NHK. Робот читал заранее записанный текст, но его мимика синхронизировалась с голосом. Проект носил экспериментальный характер и не получил продолжения.

¶Критика и ограничения

¶Эффект «зловещей долины»

Несмотря на высокую степень сходства, Geminoid не полностью преодолевает эффект «зловещей долины». Наблюдатели отмечают, что робот выглядит «неестественно» при длительном контакте — особенно заметны задержки в мимике, отсутствие спонтанных движений (например, моргания или микровыражений) и «стеклянный» взгляд.

¶Технические ограничения

• Пневматические приводы громоздки и шумны (слышен звук сжатого воздуха).
• Скорость движений ниже человеческой.
• Андроид не может ходить или стоять — он сидит в кресле или на стуле.
• Высокая стоимость: производство одного Geminoid’а оценивается в 10–15 миллионов иен (около 100–150 тысяч долларов США).

¶Этические вопросы

Использование андроидов, копирующих реальных людей, поднимает вопросы о согласии прототипа, праве на изображение и возможных злоупотреблениях (например, создание «двойников» без ведома человека). В Японии эти вопросы регулируются общими законами о защите персональных данных, но специального законодательства для андроидов пока не существует.

¶Интересные факты

• Хироси Исигуро регулярно отправляет своего Geminoid HI-1 на конференции вместо себя, а сам остаётся в лаборатории. Коллеги шутят, что невозможно определить, где находится настоящий профессор.
• Geminoid F был использован в рекламе японского оператора мобильной связи NTT Docomo, где робот «общался» с людьми на улице.
• В 2015 году Geminoid DK был представлен на выставке в Дании, где его прототип, профессор Шарфе, вёл диалог со своим андроидом. Это стало одним из первых публичных экспериментов по взаимодействию человека и его точной копии.

¶Источники

• Ishiguro, H. (2007). Geminoid: A Humanoid Robot that Copies Human Appearance and Behavior. Journal of Robotics and Mechatronics.
• Nishio, S., Ishiguro, H., & Hagita, N. (2007). Geminoid: Teleoperated Android of an Existing Person. Humanoid Robots: New Developments.
• Scharfe, H. (2010). The Geminoid DK Project: A Case Study in Telepresence Robotics. Aalborg University Press.
• Материалы пресс-релизов Университета Осаки (2006–2011).
• Статья «Sayonara: A Play with a Robot Actress» в журнале Theatre Journal (2011).