科技公司正在探索数字产品如何更具自主性和亲和力,现今出现了哪些这类设计?

科技公司正在探索数字产品如何更具自主性和亲和力,现今出现了哪些这类设计?

首页动作格斗机器人超级大摆锤更新时间:2024-06-03

本文刊载于《三联生活周刊》2019年第42期,原文标题《人工智能的自主性与亲和力》,严禁私自转载,侵权必究

智能技术从情感的层面融入生活,科技公司和设计师如今都在探索数字产品如何更具感官性和触觉性。

文/钟和晏

图片版权 (c)Sony、Google、Layer、Panasonic

以《自主性的亲和力》为主题,索尼创意中心展出了一系列互动机器人装置

交互式机器人双摆

双摆是将一根单摆连接在另一根单摆尾部所构成的动力系统,虽然构造很简单,它的摆动轨迹却具有敏感而混沌的性质。两个初始状态差异极小的双摆,在运行一段时间后,会表现得大相径庭。9月中下旬的伦敦设计节上,索尼创意设计中心以《自主性的亲和力》为标题,在V&A博物馆展出了一件交互式机器人双摆装置,目的是探讨随机运动的机器人拥有自由意志的可能性。

博物馆的Prince Consort画廊尽头,黑色的钢质双摆被置于球状的钢丝笼子中,末端发出耀眼的、闪烁的光亮,为摆锤的运动留下一道道光的轨迹,也不断吸引着人们的靠近。站在笼子旁边,观众对着光点举起手,房间里的多个传感器检测到人的存在,这个名为Pendulus的机器人摆锤开始跟随人手的方向移动,似乎在向人们问候致意,彻底改变了它原来的摆动轨迹。这时候,它的摆幅不是受重力影响,而是受到在场的人的影响。

伦敦设计节上,索尼创意中心在V&A博物馆展出的交互式机器人双摆装置

与常见机器人笨拙而僵硬的动作不同,Pendulus部分由动能提供动力,它的移动平滑而顺畅,与人的交流关系也就多了一份亲和力。传感器可以感应到笼子周围五个人的运动,有些人因为没有被机器人选择而感到沮丧,那些被选中的人则对它产生了好感。随着聚集的观众越来越多,Pendulus对自己越来越有信心,最终能够自行决定是否要对人们的动作做出反应。如果它感到有些无聊了,就会从与人互动的过程重新回到自我生成的运动。

虽然不是采用人形的形式,Pendulus属于自主决策的机器人,它的动作没有经过预先编程。索尼欧洲设计中心总监菲利普·罗斯(Phillip Rose)说:“这个概念性装置是为了探讨机器人是否具有情感能力,人们是否会对它们产生亲和力。Pendulus不受控制,实际上是自己在思考,因此具有某些人性化的特征。”

更早之前的2019米兰家居展上,同样以《自主性的亲和力》为主题,索尼创意中心已经展出过一系列互动机器人装置。除了交互式机器人摆锤之外,展览上还有众多大小不一的光滑白色球体散落在地面。白球被预先编程,以各自不同的方式对附近观众的动作做出反应——有时接近,有时后退,有时暂停,有时聚集在一起,有时却自行滚落。这些装置都是基于索尼的两种传感器技术构建的:CMOS图像传感器和TOF飞行时间图像传感器,后者通过测量光到达物体的时间来计算距离,反射后返回给传感器。

关于交互设计和无屏技术的未来,索尼创意中心从2014年开始了一项名为“隐藏感官”的技术实验。日常生活中一些细小、熟悉的物品结合声音、隐藏式传感技术等,创建出视觉和触觉交流的微妙形式。

“隐藏感官”项目中,花瓶、烛台等装饰品都可以用作灯光、声音和图像的控件

关于交互设计和无屏技术的未来,索尼创意中心从2014年开始了一项名为“隐藏感官”的技术实验

一些已经发布的案例近乎“魔术”,比如把一张白纸用透明胶带贴在墙上,有人接近时,它似乎在移动,这是由运动控制的灯光在白纸周围产生了人造阴影。相框随着人的走近,里面的图像会自动放大。旋转一件屏风的圆形玻璃嵌板,玻璃从透明变成了不透明。

小鸟摆件被触碰之后,背后的墙面上出现了拍打翅膀的阴影轮廓。对着一本摊开的乐谱挥手,页面上逐行显示出黑色五线谱又随即消失。还有一个水罐,里面没有任何液体,但是当你拿起来轻轻摇晃,会听到冰水和冰块在叮当作响。如果向旁边的玻璃杯倾倒,也会听到和感觉到水被倒出了,虽然其实没有一滴水。

“隐藏感官”项目中,花瓶、烛台、沙漏等这些小装饰品都可以用作灯光、声音和图像的控件,动作感应器只需指点、触摸等简单手势就可以激活。这些小物件实际上变成了一种界面,未来也许将成为家中打开照明、控制音响的方式。索尼创意中心的创意总监田幸宏崇(Hirotaka Tako)说:“我们一直在寻找家庭环境中的新型界面交互方式,事实上任何物品都可以作为触发器,传感器和触觉技术可以提供人们更多的感官体验。”

谷歌的“存在空间”实验借用神经美学的概念,展示不同的审美体验如何影响人们的健康与舒适感

“存在空间”实验中的房间布局接近日常生活中的客厅和餐厅

存在的平衡感

想象智能技术与创意设计之间的无缝未来,一些科技公司和独立设计师在探索产品如何从情感层面有效融入日常生活。9月份在柏林举行的2019年国际消费电子展上,松下设计团队和伦敦Layer设计工作室共同发布了一个智能概念产品系列,包括智能烹饪设备、由AI驱动的皮肤分析仪、用于头发健康的LED光疗仪等六种设计。

这个概念系列被赋予一个不乏哲学意味的名称——“存在的平衡感”,松下设计的创意总监池田武宏(Takehiro Ikeda)解释说:“它的设计目的是缩小技术与生活方式之间的距离,该如何融合人们的技术体验与对自然世界的渴望。也许,这一新的范式可以让人们过上更加平衡的生活。”

“存在的平衡感”是松下设计团队和伦敦Layer设计工作室共同发布的智能概念产品系列

“存在的平衡感”系列的设计目的是缩小技术与生活方式之间的距离

“存在的平衡感”中,每件产品其实都与健康生活方式有关。智能烹饪设备Lift使用加热和压力技术,嵌入式的传感器将食物“提升”到最佳营养状态。Shot果蔬汁制作机结合饮品与护肤概念,它的AI摄像头传感器先对用户的皮肤状况进行分析,根据皮肤测试结果,让使用者选择相应的新鲜水果和蔬菜来定制果蔬汁。Wave智能头部按摩仪则基于用户的紧张程度,来确定使用时间长度及强度等。

谷歌公司以软件闻名,在硬件产品领域与竞争对手相比是迟到者。谷歌硬件设计主管艾维·罗斯(Ivy Ross)认为,消费者在日益数字化的生活中缺少身体体验。她说:“我注意到的一个主要技术趋势是人们渴望更多的感官体验,在增强现实和虚拟现实世界之外,我们该如何整合产品与身体、家居环境之间的关系?”

今年,罗斯的设计团队与美国约翰·霍普金斯大学的艺术 思想实验室合作进行了一项名为“存在空间”的项目实验,展示不同的审美体验如何影响人们的健康与舒适感。实验借用神经美学的概念,表明美学不只是一些看起来漂亮的东西,它唤醒所有的感官,可以通过欣赏不同的元素——声音、光线、颜色和质地等做到这一点。

作为一门新兴科学,神经美学直到2005年才被真正定义,神经美学专家试图从神经元的角度研究人们对美的感知,探索视觉美学如何影响我们的大脑和生理机能。尽管如此,这仍然是一个受争议的学科,其中的潜在危险是假定美是所有人的共同体验。因此,关于神经美学的结论性研究数量很少,神经美学专家的圈子也非常有限。

过去,审美一直被认为出于直觉的作用,如果能从科学角度理解美,理解大脑抽象思维的视觉和情感组织方法,对于设计师而言可能是一个受益匪浅的支持系统。

在美感体验方面,已经有多项研究强调了内侧前额皮质的主要作用,在个人认为美丽的图像出现时,似乎强烈刺激了这一区域。另一方面,美是一种主观体验,它取决于个人所处的当前情况,很难设置实验的具体操作条件。

“存在空间”实验中总共有三个房间,布局接近日常生活中的客厅和餐厅,每一间都是按照神经美学原理设计的。房间里有不同的家具、灯光、声音、气味和质地,以不同的方式刺激观众的感官。

进入互动房间之前,参观者被戴上一根无屏幕腕带,当他们漫步在房间里,与之产生互动时,腕带使用四个传感器来测量每个人在空间中的物理和生理反应,如心率、皮肤温度等数据。这些数据的呈现方式也像一件艺术品,色泽温暖的大斑点代表兴奋的峰值,冷色的小斑点代表着平静的瞬间。

体验结束后,参观者得到一份定制的报告,基于每个人的实时生理反应,告知他们感觉最舒适安心的空间是哪一个。这样的体验过程帮助人们意识到,他们有能力通过改变家居环境,改善自己的健康状况。“一旦你真正理解了周到的设计与建筑的影响力,你就会发现这不仅仅是你在社会上的身份象征。”罗斯说,“每个人都可以改变自己的生活环境,创造出适合个人需求的空间,这是一个具有自觉意识的决定。”

人与机器的交互关系

索尼在伦敦设计节上展示《自主性的亲和力》机器人双摆装置,背后也包含了探讨人与机器人技术之间关系的动机,如索尼设计中心首席艺术总监石井大介(Daisuke Ishii)所说:“我们周围的世界日益由数据、传感器和机器人驱动,人工智能的自主性变得更加普遍,这就带来了人与人工智能之间的关系将会如何发展的新问题。”

过去几年中,美国设计师马德琳·甘农(Madeline Gannon)同样在探索如何建立人与机器人技术之间的新关系,Pendulus机器人实际上回应着她的研究。去年9月,甘农的最新作品《Manus》曾经出现在天津举办的世界经济论坛上,实现了从单一机器人到群体行为的飞跃。

马德琳·甘农设计的Manus是排成一行的标准工业机械臂,由一个中央“大脑”控制

Manus是十个排成一行的标准工业机械臂,像是成群结队的动物,由一个中央“大脑”控制。它们会跟踪从前面经过的人,依次对人的手势做出反应,如同石头在池塘中激起一阵涟漪。装置底部装有深度传感器,追踪周围1.5米的区域,尤其集中在人的手脚部分,随着人的位置触发一系列模拟运动。

编程上的细微差别赋予每个机器人不同的“个性”,它们对人的回应方式也就略有不同。有些缺乏耐心,会快速地移向新的朋友。有些显得更自信些,可能会人的头顶上方靠近。当机器人注意到新的兴趣点时,它会在移动之前先看向那个方向。

在Manus之前,甘农在美国欧特克软件公司(Autodesk)的支持下,创建过一个重达1200公斤的工业机器人Mimus。她对它重新编程,让它产生对周围世界的好奇心,与传统的工业机器人不同,它没有预先计划的动作,总是寻找周围有趣的人进行互动,也常常会对人们感到厌倦。

开发Mimus时,甘农找到了一种新方法,以机器人的肢体语言作为媒介,来培养观众与工业机械之间的同理心,肢体语言作为一种原始又流畅的交流方式,可以传达人们对机器人行为与生俱来的理解。她说:“当我用工业机器人设计交互界面时,我会寻找一些方便与人沟通的特征,利用它们的姿势、动作甚至发动机声音这样一些微妙的东西。当一群机器人被赋予这些行为时,让人感觉它们不再像制造设备,更像一群机械生物,每个都有自己的个性和怪癖。”

甘农是美国卡内基梅隆大学计算机设计专业的博士,也是独立研究室Atonaton的负责人之一,在这之前,她在佛罗里达大学获得建筑学硕士学位,擅长从建筑师的角度对待机器人设计中的一些问题。她认为,“大多数机器人专家和工程师所采用的方法,往往倾向于以机器人为中心。随着智能的自主机器人越来越普遍,我们必须设计出更有效的交互方式”。

对机器人与人之间关系的心理研究如今是一个活跃的领域,康奈尔大学的工程师制造了一个会起鸡皮疙瘩的机器人,来传达它的“感受”。汽车设计师努力提高人们对自动驾驶汽车的信任度,毕竟,即使法律允许自动驾驶车辆在道路上行驶,心理问题仍然存在:人们是否愿意信任自动驾驶汽车,还是仍然将它视为工业机器心怀不安?

宝马自动驾驶概念车Vision Next 100是其中一个提案,通过在乘客和汽车之间建立交流关系,减轻人们对无人驾驶汽车的担忧。概念车在仪表板上装有800个三角形,被命名为“活着的几何图形”,一直延伸到车身外侧的侧板上。这些变形三角形会移动,如果道路上出现危险,它们就自动打开,露出红色的底面,以直观的信号来警示乘客。尽管按照目前的车辆制造技术,还是很难想象该如何协调这数百个小三角形,才能使“活着的几何图形”真正起作用。

具有机器学习功能的新型相机

谷歌的新型相机Clips具有机器学习功能,可以自动扫描环境,寻找捕捉快门的适合时机,无线拍摄图像并同步到用户选择的设备。Clips的机器学习功能还包括面部识别,用户可以在设置中指定偏好的家庭成员朋友,让相机把他们识别出来,为他们提供更清晰稳定的镜头。

无人驾驶汽车Gacha在赫尔辛基上路

今年5月份,无印良品和芬兰自动驾驶公司Sensible 4推出无人驾驶巴士Gacha,已经在赫尔辛基踏上它的首次旅程。这是世界上第一款能够在各种天气下行驶的自动驾驶汽车,包括大雨、雾天和大雪等。在它之前,还没有完全自主的自动驾驶技术,大多数自动驾驶汽车只能在理想的天气条件以及标记清晰的道路上运行,更不用说在芬兰典型的严冬条件之下了。

无印良品提供了简约外形的车辆设计,灵感来自玩具扭蛋,希望它代表“体现喜悦和兴奋、为遇见它的人带来和平与幸福的通用形状”。因为没有驾驶员,公交车的内部没有前后之分,板凳式的座椅遵循车辆柔和的椭圆形状,为乘客提供了更多空间。

Sensible 4提供无人驾驶技术,包括使用数字地图和传感器技术来检测和避开障碍。自治系统在运行的同时追踪数字地图,就像一条隐形的铁路。环绕公交车外部的LED灯带既是前照灯,又充当通信屏幕,将车辆行进情况通知其他车辆和路人。

乘客可以通过智能手机上的叫车服务应用程序预约公交车,在它接近时立即上车。两家公司设想Gacha在2021年能够正式纳入赫尔辛基的现有公共交通系统中,也希望它能够被世界上其他缺乏基础设施的城市所采纳。

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