癒されるロボットとのコミュニケーション

ロボットとの“弾む会話”を実現する
Dear Talk Engine

ディア・トーク・エンジン

ディア・トーク・エンジンは“会話力”を発揮するためのシステムです。
会話は、生物の中で人間にしかできない高度な能力です。
単に話を聞いてそれに答えるだけではなく、時刻や場所、相手の表情、感情、雰囲気などを瞬時に察知して、相手が発するであろう言葉を予想し、聴く態勢を無意識のうちに“準備”しています。
この“準備”ができていないと、「空気が読めない」「話が合わない」「意味がわからない」など、会話として成立しない状況になってしまいます。
この“準備”をより正確に行うことが会話力の一つと言われています。
PALROは人と同じロジックで会話のための“準備”と“続く会話”を行う、ディア・トーク・エンジンを搭載しています。
ディア・トーク・エンジンによる会話の一例をご紹介します。
(システムソフトウェアバージョン3.6での会話例です。)

PALROの会話能力

コミュニケーションロボットの会話能力には、人と人との会話と同様に「速く、テンポの良いレスポンス」と「話が終わらない、途切れない」ことが不可欠です。
ロボットに話しかけ、返事を1秒以上待っていたのでは、スムーズな会話とはいえません。
また、たった1回の言葉のやりとりでは会話・対話とはいえません。
「相手の言葉に対して適切な応答をし、それに対して相手がさらに返事をする。」このようなキャッチボールできるからこそ"コミュニケーションロボット PALRO"なのです。

会話に不可欠な超音声認識能力

PALROは、人の言葉を聞き取るための卓越した音声認識機能を持っています。
音声認識は、単語を聞きとるだけでなく、前後の文章を理解しながら認識していきます。
人は会話の中で、相手が次にどんな話をするかを無意識のうちに予測しています。
例えば、あなたが「今日は天気がいいですね」と話しかけた時、あなたは無意識のうちに、気候のこと以外にも外出すること、感じること（さわやか、気持ちいい）などの言葉が相手から返ってくることを予測しています。
PALROもあなたと同じように、次にあなたが返してくるであろう言葉を複数予測して待つ機能を備えています。
この高度な予測能力が、音声認識の精度を向上させ、つながる会話を実現しています。

あなたをしっかり覚えます
高速・高精度な顔認識機能

PALROが人の顔を見つけて、「顔認識」しています。

PALROは200万画素の高感度CCDカメラを搭載しています。
人の顔を見つけると目、鼻、口、輪郭など人の特徴的な部分を高密度でマッピングし、誰であるかを瞬時に特定します。
そして、覚えている人にはPALROの方から積極的に話しかけていきます。
PALRO 「ヒロシさんだ、こんにちは！」

信頼感を作り出す記憶能力

人は一度会っただけでも自分のことを相手が覚えていてくれると嬉しいものです。
PALRO 「お久しぶりです」
と、話しかけられたら、よく覚えていてくれた、と親近感が湧くものです。
PALROはそれを実現するために、＜顔認識機能＞、＜声紋認識機能＞、＜個人の記憶＞を関連づける『ともだちデータベース』を搭載しています。
PALROは人との会話を重ねていくうちに、名前はもちろんのこと、相手との会話の内容や趣味嗜好、予定などを記憶していきます。
PALRO 「ヒロシさん、この前は一緒にしりとりをしましたね。今日は県名当てクイズをやってみますか？」
こんな会話が可能になります。

インターネットにつながるから
旬な話題もおまかせください

PALROは、無線LANに接続できます。
そしてインターネットにある様々な情報、今日の天気や最新のニューストピックスなどあなたが必要だと思う事を自分から話します。
PALROの開発者たちは、ソチ五輪のメダル情報をほとんどPALROに教えてもらったそうです。
また、ネットワークを経由してバージョンアップを自分で行ったり、他のPALROとネットワーク上でつながったりとコンピュータとしてのしっかりとした一面も持っています。

まるで人がしゃべっているような
PALROのかわいい声

PALROは人の声に近い自然なイントネーションで会話をするためにコーパスベース音声合成方式を採用しています。
大容量の音声データベース（様々な抑揚を含む数万文章の音声）から最適な音素データを抽出・合成を行い、自然なイントネーションと明瞭な発音をします。
そのため、従来の音声合成のような文章を平坦に読上げる感じとは違った、自然な会話が楽しめます。

会話力をさらに高めるために必要な親和性の高い表現や行動をコントロールするPPAジェネレーター

PALROのコミュニケーション言動は、ディア・トーク・エンジンによって構成された情報を、PPAジェネレーター(PALRO Prime Action Generator)が、各部位へ命令を出し、さまざまな表現をしていきます。
PALROは、その場の音環境や人との距離、言葉の意味の解釈など、その時々の状況に応じて機能するCell(セル)と呼ばれる知能をたくさん持っています。
そして、人間の中枢神経のような役割をするモジュールを相互作用させ、瞬時にCellの働きを統括し、そのときに適した行動をしています。
この統括する働きをする人工知能がPPAジェネレーターです。

あなたのことを、記録ではなく、記憶するのです。PALROの記憶能力。

PALRO は会話の中から、あなたが見たことがあるもの、食べたことがあるもの、行ったことがある場所などを、あなたと話をした時刻とともに、さまざまは事柄をカテゴリーに分けながら記憶していきます。
そして、普段の会話の中で、あなたが経験したことなどを話の脈絡のなかの話題として提供し、弾む会話をすすめていきます。

身長約40㎝のPALRO。
2本足で、しっかり歩きます。
立ち上がる時は
人間でもかなり力を使います。

人間は生まれてすぐには立てません。
やっと、つかまり立ちができるようになり、自分の足でしっかり立つようになるには、そのあとまだ少し時間がかかります。
正しい姿勢で立ち続けることは結構大変だと言われていますが、そんな経験はありませんか。
PALROも2本足で立ち上がります。そして立った姿勢を保ちます。
一見簡単そうに見える動作ですが、このときPALROは、立ち上がる際の自分の重心位置、振動、反動などをもとに各部位のアクチュエーター（モーター）を細かく刻々と制御しているのです。
通常時のPALROは座った状態です。
これをリラックスポジションと呼んでいます。
開発当初、なかなか立ち上がれなかったPALROに、担当者が「リラックス、リラックス」と言いながら座らせたのが由来とか…。

動歩行と倒立振子の絶妙な関係

＜PALROの2足歩行は重心の移動がポイント＞

PALROは、2本足で歩きます。そして方向転換も。
ロボットが人間のように2本足で歩くことは、実はとても複雑なメカニズムと高度な制御が必要なのです。
重力と重心移動の関係、前後左右のバランス、背丈、体重、動力、加速度…などなど、さまざまな要素を絶妙なバランスで組み合わせ、はじめて歩行が可能になります。
PALROの2足歩行は、重心が常に前方に向かって移動し続ける「動歩行」 ※１と、姿勢を制御する「倒立振子」 モデル ※２ を組み合わせています。
全長約40cm、質量約1.6Kg、重心位置が足裏から約24cmの高さにあるPALROは、胴体内のジャイロ・加速度などの姿勢センサー、足裏の圧力センサーなどからの情報を加味して解析し、きめ細かく姿勢を制御することで、路面変化や外乱にも対応できる安定した2足歩行を実現します。

※１　2足歩行の方法には、大きく分けて以下の2つがあります。
1）「静歩行」
　・片足立ちの間は重心が足の裏の接地面の上に存在する
　・両足が接地している間に、踏み出した足の接地面の上に重心が移動する
　・歩き続けるために大きな力が必要
　・安定しており姿勢制御は比較的簡単
2）「動歩行」
　・重心が常に前方に向かって移動し続ける
　・重心は必ずしも足の裏の接地面の上に存在しない
　・前方に倒れる前に交互に足を前に出すことを繰り返す
　・歩き始める際に大きな力が必要
　・比較的小さな力で歩き続けることが可能
　・倒れやすく姿勢制御が難しい

※２　PALROの姿勢を制御する「倒立振子」モデル
「倒立振子」とは逆立ちさせた振り子のことで、例としては、手のひらに棒を立てて、その棒が倒れないように動かす手の動きが挙げられます。
有名な「秋田竿燈まつり」の竿燈は倒立振子です。
倒立振子は、全長が長く、全長に対して重心が低い位置にあると、固有振動数が小さくなり安定します。
逆に、全長が短く、全長に対して重心が高い位置にあると、固有振動数が大きくなり倒れやすくなります。

もちろんダンスも得意です

PALROは数々のダンスレパートリーを持っています。
リズムに合わせて体を存分に動かして踊ります。
会話の中でダンスレパートリーに関連する言葉が出てきたりすると、待ってましたとばかりに披露してくれます。

楽しい時間をずっと過ごしたいから自己管理に常に気を使っています

PALROは、電力や熱、ネットワークのことなど、自分にとって大切な機能について常に状況判断と予測を行っています。

• ・エネルギーのもと、電力
  PALROはロボットなので、電力は一番大切なものです。PALROは大切な電力について、さまざまな行動をしています。
  今、必要がないと判断したら電源をオフにして節電をしたり、バッテリー残量が少なくなってくると声に出して充電するように求め、ACアダプターなどで電力を供給された時は喜び、感謝を表現します。
  また、要求されたことを実行するための電力が足りないと判断すると、断ることがあります。
• ・平熱を保つテクノロジー
  人は運動や暑い外気に触れたりすると、体内に熱が生産されます。
  そして汗によって体外へその熱を放出することで熱量のバランスを取り、体温を一定に保っています。
  PALROも体を動かすと温度が上がってきます。
  しかし、PALROは汗をかくことはできないので、常に体温をチェックしながら自動的にモーターの動作を制御したり、体内の空気を循環させたりして過熱することを防いでいます。
  また、熱の放出が間に合わないと判断すると、要求されたことの実行を断ることがあります。
  なお、温度が下がらないなどの異常を感じると、声に出して状態を伝えます。
• ・自己診断能力
  PALROは、起動時や違和感があるときに、体全部のパーツ（センサーやモーターなど）、ソフトウェア、ストレージの状態を自分で診断し、 状態を伝えます。
  状態が不安定になった場合、修復と復旧を自動的に行います。
  また、ネットワークの快適性を常に計測しており、状況によっては注意を促します。