Startpagina

woensdag 9 november 2016

Robotica pionier of Dr. Frankenstein: Hiroshi Ishiguro

De Japanse hoogleraar robotica Hiroshi Ishiguro is wereldwijd bekend om zijn menselijk uitziende robots. Hij heeft zelfs een tweelingrobot, Geminoid, van zichzelf gebouwd. Het is zijn doel om robots te creëren die niet van echte mensen te onderscheiden zijn. Volgens zijn visie kunnen mensen en robots zonder problemen met elkaar samenleven. De film 'Surrogates' met Bruce Willis is zijn toekomstbeeld: mensen die vanuit hun veilige huiskamer de wereld verkennen en met elkaar communiceren via een afstand bestuurbare androïde.






Korte biografie

Hiroshi Ishiguro werd op 23 oktober 1963 in Kyoto geboren. Op de middelbare school en universiteit had hij een voorliefde voor olieverven. Op de Universiteit van Yamanashi ontwikkelde hij een passie voor robots en computers. Nadat hij zijn studie Informatica had afgerond aan de Universiteit van Yamanashi, studeerde hij in 1988 vervolgens verder voor zijn doctorstitel aan de Universiteit van Osaka. Hij leerde zijn onderzoeksmethode van dr. Saburo Tsuji. In de jaren die volgden, was hij aan meerdere universiteiten verbonden en deed hij onderzoek naar sensorsystemen en interactieve robots. Sinds 2009 is hij professor op de afdeling Systeeminnovatie aan de Universiteit van Osaka.

In de tussentijd bleef hij onderzoek doen bij het onderzoeksinstituut ATR (Advanced Telecommunications Research Institute) en tegenwoordig is hij de directeur van de Intelligent Robotics and Communication Laboratories. Hij is ook één van de oprichters van het bedrijf Vstone Co.,Ltd. Zijn bedrijf heeft in 2010 de eerste theatervoorstelling (Sayonara) met androïdes en mensen verzorgd. Ishiguro heeft ook een aantal boeken geschreven waaronder Human-Robot Interaction in Social RoboticsWhat is robot? en Android Science. Hij kwam in een aantal documentaires en Hollywoodfilms voor, waaronder de film Surrogates met Bruce Willis. In 2006 ontving hij de Best Humanoid Award en in 2015 ontving hij van het Japanse ministerie van Onderwijs en Wetenschappen de Wetenschaps- en Technologieprijs voor zijn onderzoek.

Hij heeft plannen om samen met de componist Keiichiro Shibuya, die bekend is van de opera The End met de beroemde virtuele popster Hatsune Miku in de hoofdrol, een opera met androïdes te maken.

De robots

Robots met Kunstmatige Intelligentie
Robovie
Ishiguro deed onderzoek naar computersystemen die via visuele herkenning (foto's en video) objecten konden herkennen. Zo kwam hij samen met andere kunstmatige intelligentie experts op het idee dat bij dit systeem een lichaam hoorde. Naar aanleiding hiervan ontwikkelde hij zijn eerste robot, Robovie. Deze robot leek op een blik met armen. Hij had optische sensoren in zijn ogen en voelsensoren op zijn armen, schouders en borst. Hij was bedoeld voor huishoudelijk gebruik. De nieuwste versie van deze robot heet Robovie-X en wordt vooral aangeprezen als robot voor beginnende robotbouwers.

Wakamaru

Een andere robot waaraan hij voor Mitsubishi Heavy Industries met ontwerper Toshiyuki Kita heeft gewerkt heet Wakamaru. Hij is geel, 1 meter lang, kan met het internet verbonden worden en heeft beperkte spraakmogelijkheden en spraakherkenningsmogelijkheden. Hij kan tien verschillende gezichten herkennen. Deze robot is bedoeld voor huishoudelijk gebruik en als gezelschap voor eenzame ouderen en gehandicapten.

Doordat Ishiguro gemengde reacties op deze creaties kreeg, werd hij aan het denken gezet over het belang van het uiterlijk van robots voor de communicatie met mensen. Zo kwam hij op het idee om robots te maken die op mensen lijken.



Androïdes of Actroids

Repliee R1
In 2001 maakte Ishiguro een robot met het uiterlijk van zijn 4-jarige dochtertje. Doordat hij weinig geld had, was het erg moeilijk om deze robot te bouwen. Het duurde een jaar voordat hij de sensoren voor de huid had gemaakt en de bewegingen van de robot waren beperkt, omdat deze nog geen motoren in het lichaam had. Het resultaat was Repliee R1. De reacties waren gemengd. Zijn dochtertje wilde niks met haar kloonrobot te maken hebben en niet iedereen was gecharmeerd van de robot. Dit kwam door de combinatie van een menselijk uiterlijk met de vreemde zombie-achtige bewegingen die hij maakte.






Repliee Q1

Zijn volgende project in 2004 was een androïde robot met een androgyn uiterlijk die hij in samenwerking met het roboticabedrijf Kokoro maakte. Het was praktisch gezien makkelijker om een grotere robot dan Repliee R1 te bouwen. Dit resulteerde in de Repliee Q1. Deze robot (ook wel actroid genoemd) kon zowel voor een man als een vrouw doorgaan. Ishiguro koos er uiteindelijk voor om de robot als een vrouw te kleden, omdat volgens hem de meeste mensen, in het bijzonder kinderen, beter op vrouwen reageren. Repliee Q1 kon meer bewegen en reageren op aanraking en spraak. Hierdoor en door de onvrijwillige bewegingen zoals ademhaling en het knipperen van de ogen leek deze androïde realistischer dan zijn voorganger.




Repliee Q2
Repliee Q2 had nog meer mogelijkheden. Deze kon zien, horen, spreken en zijn positie ten opzichte van de spreker veranderen door middel van camera's en microfoons. Er waren ook vloersensoren aangebracht, zodat de androïde wist waar de bezoeker stond en zijn lichaam in de richting van de bezoeker kon bewegen. Volgens Ishiguro was de kunstmatige intelligentie nog niet ontwikkeld genoeg, waardoor de vloersensoren nodig waren. Vervolgens hield Ishiguro zich bezig met het maken van verschillende exemplaren van deze robot die onder meer als gids en receptionist functioneerden in o.a. winkelcentra en musea.


Telenoids
Bij onder meer het in stand houden van een conversatie stuitte Ishiguro op de nog primitieve stand van de Kunstmatige Intelligentie. Hierdoor raakten mensen teleurgesteld door het werkelijke kunnen van de androïde. Zijn uiterlijk beloofde meer dan zijn werkelijke capaciteiten. Dit was de reden dat zijn aandacht van autonome robots naar afstand bestuurbare robots, Telenoids, verschoof. Telenoids zijn robots die op afstand bestuurbaar zijn (telepresence) en door gezichtstracking de bewegingen van het gezicht en lichaam van degene die achter de computer zit nabootst.

Geminoid HI-1

Het woord Geminoid komt van het latijnse woord geminus dat tweeling betekent. Geminoids lijken op een bestaand persoon en worden van een afstand bestuurd of kunnen simpele voorgeprogrammeerde bewegingen en gesprekken voeren.

In 2006 bouwde Ishiguro een replica van zichzelf, Geminoid HI-1. Hij gebruikte zelfs zijn eigen hoofdhaar. De Geminoid heeft meer (pneumatische) motoren dan de Repliee Q2: 13 in het gezicht, 15 in de romp en 22 in de armen en benen. De lichaamsbeheersingssoftware was verbeterd om nog fijnere bewegingen te kunnen realiseren. Ishiguro en zijn team bouwden ook een systeem dat ervoor zorgde dat de lippen synchroon liepen met die van de bestuurder. Hij bouwde deze Geminoid volgens eigen zeggen ook om op meerdere plaatsen tegelijk aanwezig te kunnen zijn. Zijn Geminoid woonde o.a. vergaderingen, lezingen en tv interviews bij terwijl hij op de universiteit aanwezig was. Hij wilde ook weten hoe zijn dochter op haar surrogaatvader zou reageren. Op films is te zien dat deze gematigd positief op de Geminoid reageerde.

Zijn nieuwste model is de Geminoid HI-4. Deze robot is een mobiele, lichtgewicht versie van zijn vorige model. Ishiguro gaat zelfs zo ver om te stellen dat zijn identiteit gelijk is aan die van de Geminoid. Volgens hem is hij enkel door zijn Geminoid interessant voor andere mensen. De Geminoid heeft in feite een sterkere identiteit dan hijzelf. Om deze reden heeft hij ook plastische chirurgie en stamceltherapie ondergaan om gelijk aan zijn kloon te blijven.

Geminoid F
In 2010 werd er een vrouwelijke Geminoid op de markt gebracht, Geminoid F. Deze androïde is gebaseerd op een Japanse vrouw wiens identiteit niet bekend is gemaakt. Hij heeft slechts 12 pneumatische motoren, waardoor dit model veel minder duur is. Ze kan oogcontact maken, met haar ogen knipperen en afhankelijk van de blik en gebaren van haar gesprekspartner haar gezichtsuitdrukking variëren. Ze heeft een veel natuurlijkere lach dan haar voorgangers. De androïde is ontworpen om makkelijk overal mee naar toe te nemen en is daarom beperkter in zijn bewegingen dan veel andere modellen.


Hij wordt gebruikt voor demonstraties in laboratoria en wetenschapsmusea over de hele wereld en daarnaast verkoopt hij ook producten voor bedrijven. Geminoid F kan ook zingen en heeft in de eerste robottoneelvoorstelling ter wereld, Sayonara, geacteerd. Hiervan is ook een filmversie gemaakt, geregisseerd door Koji Fukada, waarin Geminoid F samen met actrice Bryerly Long te zien is.

Hier de trailer:



Erica
Erica is Ishiguro's nieuwste uitvinding. Het is een vrouwelijke geminoid van een jaar of 23. Haar spraakfuncties zijn verbeterd ten opzichte van Geminoid F. Ishiguro noemt haar "De intelligentste en mooiste androïde ter wereld". Hij heeft voor het uiterlijk van de robot het gemiddelde van 30 mooie vrouwen genomen, waardoor ze volgens hem iedereen zou moeten aanspreken.






Telenoid R1 en Elfoid
Volgens Ishigori gebruikt een mens in de communicatie met anderen zijn fantasie om gaten op te vullen. Mensen hebben meestal een bepaald (zelfbedacht) idee over de gesprekspartner. Hij kwam op het idee om een telenoid met een minimalistisch ontwerp te maken waar de mens zijn fantasie op los kon laten. De kleine, makkelijk vervoerbare, op een foetus gelijkende Telenoid R1 kwam in 2010 op de markt. Hij heeft negen motoren en is de eerste robot die Ishiguro met gelijkstroommotoren in plaats van pneumatische motoren heeft gemaakt.

Het gezicht is zo ontworpen dat hij op iedereen kan lijken. Het lichaam zonder ledematen is zacht en heeft de maat van een kind en een kaal hoofd. Hij wordt op afstand bestuurd via een computer, maakt ook gebruik van gezichts- en hoofdtracking en brengt de stem van de bestuurder over. Daarnaast kan hij zijn lichaam bewegen. De Telenoid R1 is als experiment ingezet in verzorgingshuizen. Eenzame ouderen kunnen via deze Telenoid R1 in contact komen met kinderen en verzorgers. Ishiguro is ervan overtuigd dat dit hun eenzaamheid kan verhelpen. Er is ook een handzame versie, de Elfoid, van gemaakt die de grootte van een smartphone heeft.


Verschuiving van het onderzoek naar de cognitieve wetenschappen

Sonzaikan
Door robots te bouwen die op mensen lijken, wil Ishiguro onderzoek doen naar wat Japanners sonzaikan noemen. Dit is het gevoel van aanwezigheid van een mens. Waar komt het gevoel van mens zijn vandaan en kun je dit gevoel ook op een robot overbrengen? Daarnaast wil hij door de interactie tussen mens en robot te onderzoeken via hersenscans kijken wat er in het menselijk brein gebeurt. Door dit te onderzoeken, hoopt hij ook te ontdekken wat mens zijn inhoudt.

Tijdens zijn onderzoek zag Ishiguri dat mensen zich eerst wat ongemakkelijk voelden als ze met zijn Geminoid praatten, maar zich uiteindelijk aan de situatie aanpasten en een normale conversatie met hem konden voeren. Kinderen vonden het leuk om met hem te spelen. Als experiment installeerde hij zijn Geminoid drie weken lang aan een tafeltje in een restaurant in Oostenrijk. Veel mensen dachten dat hij een echte man was en degenen die zagen dat hij een androïde was, vonden het leuk om met hem te praten. Hij concludeerde dat mensen in de meeste gevallen met de Geminoid omgaan alsof het een echt mens is. Bovendien konden mensen die hem kenden, zijn persoonlijkheid en autoriteit, kortom zijn aanwezigheid (sonzaikan), via de Geminoid voelen. Ishiguro denkt dat Telenoids in de toekomst een belangrijk communicatiemiddel zullen worden.

Het bewustzijn

Otonaroid
Het meest interessante aspect van zijn onderzoek was dat bij aanraking van zijn kloon het aanvoelde alsof hij in werkelijkheid werd aangeraakt. Ook andere mensen die zijn Geminoid bestuurden, kregen op den duur het idee dat hun eigen lichaam werd aangeraakt. Dit maakte hem nieuwsgierig naar wat het bewustzijn inhoudt. Hierdoor verschoof een deel van zijn onderzoek naar het menselijke bewustzijn. Hij werkt samen met cognitieve wetenschappers om dit fenomeen te onderzoeken. Hij is van plan hersenscans te maken om te kijken wat er in de hersens van de bestuurder gebeurt als iemand de Geminoid aanraakt. Hij denkt dat het onderzoek zal uitwijzen dat mensenzich makkelijk kunnen aanpassen aan een robotlichaam.

Otonaroid en Kodomoroid

In het kader van dit onderzoek zijn sinds 2014 twee androïdes, Otonaroid (kindrobot) en Kodomoroid (volwassen robot) in het Het Nationaal Museum voor Opkomende Wetenschap en Innovatie (Miraikan) geïnstalleerd. De bezoekers kunnen deze androïdes besturen en ermee converseren. Via deze robots worden er gegevens verzameld voor het onderzoek.

Hiroshi's opvattingen over de verhouding tussen robots en mensen

Het Shintoïsme
Volgens Ishiguro is het Shintoïsme één van de verklaringen waarom Japan voorop loopt met de robotica. In het Shintoïsme hebben zowel levende als niet levende objecten een ziel (kami). Hierdoor houden Japanners zich niet bezig met de vraag of het wenselijk is dat een robot meer kan dan een mens. Ishiguro vraagt zich af waarom de mens superieur is aan een robot, waarom de mens bijzonder zou moeten zijn en waarom we robots met mensen moeten vergelijken. Wij mensen worden hier niet minder mens door. In Japan was men in de Edotijd al bezig met het ontwikkelen van robots, de Karakuri Ningyo. Vanaf het prille begin is de mens met techniek bezig. Mensen hebben altijd geprobeerd om via technologie hun werkzaamheden te verlichten. Robots zijn volgens Ishiguro een natuurlijk gevolg van de ontwikkeling van de mens.

De Tweede Wereldoorlog
Daarnaast ligt de verklaring volgens Ishiguro in de situatie van Japan na de Tweede Wereldoorlog. Japan werd gedwongen om zich te ontwapenen en mocht alleen nog een leger hebben om zich te verdedigen. Daarnaast nam Kawasaki Heavy Industries in 1968 het Amerikaanse roboticabedrijf Unimation over. Japan kon zich in tegenstelling tot Europa en de VS niet richten op robots voor het leger. Hierdoor richtte Japan zich veel meer op industriële robots en robots voor het dagelijkse leven. Hierbij is de interactie tussen mens en robot veel belangrijker en legde Japan zich toe op menselijke robots en de applicaties die hiervoor nodig zijn.

Uncanny valley
De term uncanny valley (griezelvallei) werd in de jaren 70 door de roboticus Masahiro Mori bedacht. Deze term wordt gebruikt voor het gevoel van onbehaaglijkheid en griezeligheid dat er kan worden opgeroepen als robots erg veel op mensen lijken maar toch duidelijk geen mens zijn. Het woord valley staat voor de daling van het niveau van behaaglijkheid bij iets wat op ons lijkt. Als men wil dat iemand zich bij een robot op zijn gemak voelt, moet men dus niet in de uncanny valley terecht komen.

Ishiguro laat zich niet door deze afkeer tegenhouden en gaat door met het
Een karakuri Ningyo
pop
bouwen van androïdes. Hij denkt dat het 
uncanny valleyidee te simplistisch is om de afkeer van mensen te verklaren. Hij is van mening dat een mens het beste kan omgaan en communiceren met een robot die op een mens lijkt, omdat de mens vanaf zijn geboorte op menselijke gezichten en uitdrukkingen reageert. Hij is ervan overtuigd dat hoe meer de mens met androïdes omgaat, hoe meer hij eraan zal wennen. De Telenoid R1 vinden mensen bijvoorbeeld vaak griezelig tot ze hem knuffelen, dan verdwijnt de afkeer. Ishiguro denkt zelfs dat er in de toekomst androïdes kunnen worden gemaakt die "menselijker" zijn dan de mens zelf. De grens tussen mens en machine zal in de toekomst vervagen. Volgens hem laat de film Surrogates met Bruce Willis een realistisch toekomstbeeld zien: mensen die vanuit hun veilige huiskamer via een Telenoid de hele wereld verkennen en mensen ontmoeten. Volgens hem zal er dan geen pijn, angst en criminaliteit meer zijn. Kortom: dan zal de ideale wereld gecreëerd zijn.

___________________________________________________________________________________________





Geen opmerkingen:

Een reactie posten