讓機器人的「耳朵」更聰明

新科技教導智慧型機器人聽懂語言之外的聲音。

撰文／蒙恩（Gregory Mone）
譯／周坤毅

在Siri這類語音辨識軟體幫助下，機器人已能分辨並回應人類語言，但即使是最聰明的機器人也難以理解語言之外的聲音。美國波士頓再思機器人公司的機器人專家羅瑪諾（Joseph Romano）表示：「這個問題看起來沒那麼難，但目前針對環境噪音的研究並不多，更遑論整合進入機器人的控制迴路中。」

現在羅瑪諾要讓機器人聆聽人類語言之外的其他聲音。他與賓州大學的同事合作開發一款名為「開源聽覺辨識機器人作業系統」（ROAR）的軟體，能讓研究人員訓練機器人對更廣泛的聲音做出反應。發表在《自動機器人》的論文指出，系統的主要硬體需求只有麥克風。

訓練開始前，機器人的麥克風得先錄下環境中的聲音，ROAR會將靜電噪音抹除，接著操作員重複單一動作（例如關門或讓智慧型手機的鬧鈴響起），以教導ROAR辨識並標記這個獨特的聲紋，最後程式再根據一系列的訓練聲紋，產生每個動作的聲音模型。

研究人員利用一具單臂機器人測試ROAR能否改善機器人執行特定工作的能力。在一項測試中，機器人得嘗試自動抓起並啟動電鑽。在缺乏聽覺回饋的狀況下，機器人在20次嘗試中只成功了9次，但藉由ROAR輔助後，成功機率提高了兩倍。如果機器人抓起電鑽後沒有聽到電動馬達的轉動聲，它便調整握法再嘗試一次。

下一步是設法讓這套系統在嘈雜環境中也能運作。將聽覺整合進入機器人的控制迴路中，配合視覺與觸覺反饋，未來能幫助機器人護士快速回應病患的呼救，或讓工廠機器人聽見設備故障並做出反應。儘管這項科技還在萌芽階段，羅瑪諾相信它的應用潛力無窮，他說：「我們甚至還未開始探索它的威力。」

SA原文：New Software Gives Robots the Gift of Hearing

刊載於《科學人》2013年第139期9月號