Näin robotti koodataan kauppakeskuksen oppaaksi

Syyskuun viimeisenä viikkona otimme VTT:n Pepper-robotin kainaloon ja viritimme hacklabin Lempäälän Ideaparkin keskusaukiolle yhdessä ranskalaisten, skotlantilaisten ja sveitsiläisten tutkijoiden kanssa. Viikon ajan koodasimme ja testasimme robottia aamusta iltaan. Tavoitteemme oli saada Pepper toimimaan itsenäisesti ja luotettavasti kauppakeskuksen oppaana, joka osaa neuvoa asiakkaat eri liikkeisiin kertomalla reitin, osoittamalla ja liikkumalla oikeaan suuntaan ja joka viihdyttää asiakkaita juttelemalla vaikkapa elokuvista ja musiikista.

Koodausta ja käyttäjätesti.jpg

MuMMER-kehittämis- ja kokeiluviikolla ohjelmoitiin ja tehtiin käyttäjätestejä samaan aikaan.

Robotin on ensin opittava kuuntelemaan

Sosiaalisten robottien käytössä asiakaspalvelutehtävissä julkisissa tiloissa on vielä monia haasteita. Kriittisin on puheentunnistus. Kauppakeskuksen infon työntekijät kertovat, että useimmiten asiakas haluaa tietää, missä on lähin WC. Pelkästään tämän peruskysymyksen voi kysyä kymmenellä eri tavalla. Erityisen hankalaksi tunnistamisen tekee taustamelu: robotin vieressä juttelevat muutkin kuin robotin käyttäjä, musiikki ja mainokset raikaavat taustalla, kuljetuskärryt rämisevät ja lattianpesukone hurisee. Robotin on vaikea tunnistaa puhujan sanat muiden äänten seasta.

Toinen haaste on saada robotti ymmärtämään oma sijaintinsa ja suuntansa tilassa. Lokalisointi- ja navigointiteknologiat ovat kehittyneitä ja tilan kartan opettamisen jälkeen kuljetusrobotit pystyvät mainiosti siirtymään paikasta A paikkaan B itsenäisesti ja mihinkään törmäämättä. Pepper-robottia ei kuitenkaan ole suunniteltu tällaiseen. Kauppakeskuksen kiiltävä lattia, heijastavat metallipinnat ja lasiset näyteikkunat tekevät robotille hankalaksi tunnistaa ympäristöään jatkuvasti, niin kuin lasereita hyödyntävät kuljetusrobotit tekevät. Lyhyen matkan anturit, joita Pepperissä on useita, taas eivät riitä laajojen julkisten tilojen kymmenien metrien etäisyyksien mittaamiseen. Luotettavin keino voisi olla se, että robotti tunnistaa ympäristöään visuaalisten vihjeiden perusteella, joita kauppakeskuksessa riittää – liikkeiden logoja, kylttejä, kirkkaita värejä ja selkeitä muotoja on joka puolella. Pepper toki hyödyntää kameroita ihmisten ja kasvojen tunnistamisessa. Robotin prosessointikyky on kuitenkin rajallinen ja ympäristön visuaalinen tunnistaminen vaatii robottiin kytketyn ulkoisen tietokoneen.

Kauppakeskusseikkailu on osa EU-rahoitteista MuMMER-hanketta (http://www.mummer-project.eu/), jonka tutkijat tekivät kokeiluviikolla töitä robotin toiminnallisuuksien parantamiseksi monin eri tavoin. Robottia yritetään saada ymmärtämään vapaamuotoista suomen kieltä ja vastaamaan siihen järkevästi tekoälypohjaista keskusteluohjelmisto Alanaa käyttämällä. Englanninkielinen Alana on suunniteltu alun perin Amazon Echoa varten ja suomenkielisessä versiossa hyödynnetään valmiita koodisanoja ja vastauksia, suomalaisia uutissivustoja ja muita nettilähteitä sekä Google Translatea. Robotille on opetettu Ideaparkin 3D-malli. Näin robotti osaa liikkua opastaessaan sopivasti ja ottaa huomioon, että asiakas ei näe kulman taakse.

Soon the test starts Ideapark.jpg

Pepper valmistellaan käyttäjätestiin.

Kun robotti kohtaa ihmisen – ja saa palautetta

VTT tutki kokeiluviikolla ihmisen ja robotin vuorovaikutusta opastustilanteissa. Erääseen opastuskokeeseen osallistui ryhmä koekäyttäjiä, joiden tehtävä oli kysyä robotilta ohjeet mennä tiettyyn liikkeeseen ja myös todella etsiä liike ohjeiden perusteella. Koekäyttäjien toiminta robotin kanssa videoitiin usealla kameralla ja heidät haastateltiin. Tutkimuksessa kerättyä tietoa robotin opastustilanteista verrataan aikaisemmin saatuun tietoon vastaavasta asetelmasta, jossa robotin tilalla oli infotyöntekijä. Näin selvitetään, pitäisikö opasrobotin toimia kuin ihmisoppaan vai haluavatko asiakkaat robotin toimivan toisin. Tutkijat ovat kiinnostuneita muun muassa siitä, miten robotti voi päätellä, että asiakas ei ymmärrä opastusta, ja tarvitaan lisäohjeita. Asiakkaita pyydettiin myös arvioimaan robotin persoonallisuutta ja käyttäytymistä erilaisten eleiden perusteella.

Kokeiluviikon viimeisinä päivinä, torstaina ja perjantaina, asiakkaat pääsivät kokeilemaan Pepperin antamaa opastusta vapaissa käyttötilanteissa. Vielä ei olla lopputavoitteessa: asiakkaan kysymä liikkeen nimi saattaa jäädä tunnistamatta ja robotin tekoälyn tuottamien vastausten ymmärtämiseen tarvitaan vähintään rippunen hyvää tahtoa. Suunnat ja reitit menevät kuitenkin oikein ja asiakkaita hymyilyttää. Hankkeella on vielä vuosi aikaa: sitten Pepperin pitäisi jo kyetä opastamaan asiakkaita itsenäisesti, toimintavarmasti ja tehokkaasti. Silloin sosiaalisen robotin hyödyt alkavat tulla todeksi.

Liukuportaat Opastus Pepperin ruudulla

Suomenkielisessä opastuksessa on vielä tulkinnanvaraa.

Multi-Modal Mall Entertainment Robot (MuMMER) -hankkeen partnerit:

  • Glasgown yliopisto, Iso-Britannia
  • Heriot-Wattin yliopisto, Iso-Britannia
  • Idiap-tutkimuslaitos, Sveitsi
  • LAAS-CNRS, Ranska
  • Softbank Robotics Europe, Ranska
  • VTT, Suomi
  • Ideapark, Suomi

Marketta_Niemela

 

Marketta Niemelä
Erikoistutkija
marketta.niemela(a)vtt.fi
@markeniem

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

%d bloggers like this: