TEMPO Interaktif, San Diego - Alis lebat dan kumis putih besar yang berantakan itu tak salah lagi memang milik Albert Einstein. Kemiripan robot buatan ilmuwan University of California San Diego (UCSD), Amerika Serikat, itu dengan fisikawan terkemuka tersebut membuat Einstein seolah-olah bangkit dari kematiannya.
Meskipun tak bisa menjabarkan teori rumit seperti relativitas umum, robot itu telah membantu para ilmuwan mengembangkan pemahaman mereka tentang kecerdasan emosional. Robot yang dilengkapi dengan peranti lunak khusus itu mampu mengenali dan menanggapi sejumlah ekspresi wajah manusia dengan cara yang alami.
Dari segi realistis, robot-robot lain yang ada saat ini memang tak kalah oleh robot Einstein. Para pakar robotika telah mampu membuat robot yang jauh lebih realistis sehingga amat mirip manusia, apalagi ditambah dengan peningkatan jumlah otot buatan, yang terbuat dari gabungan motor servo mini dan kabel sebagai pengendali gerakan wajah.
Namun, robot kepala Einstein ini sedikit berbeda dengan robot humanoid lain yang mampu menirukan ekspresi manusia sesuai dengan gerakan yang telah diprogramkan. Robot Einstein ini mampu belajar sendiri untuk menciptakan ekspresi wajah manusia. Para ilmuwan dari Laboratorium Persepsi Mesin di UCSD memprogram wajah dan kepala Einstein robotik tersebut untuk mengetahui cara mengotomatisasi proses mengajari robot dalam upaya menghasilkan ekspresi wajah serupa manusia.
"Sejauh yang kami ketahui, tak ada kelompok riset lain yang menggunakan metode pembelajaran mesin untuk mengajarkan sebuah robot untuk membuat ekspresi wajah yang realistik," kata Tingfan Wu, seorang mahasiswa tingkat doktoral ilmu komputer dari Jacobs School of Engineering University of California, San Diego (UCSD).
Untuk mengajarkan metode ini pada mesin, tim ilmuwan UCSD menghubungkan motor servo mini lewat sejumlah kabel ke-31 "otot" wajah robot fisikawan terkemuka itu. Programmer kemudian mengarahkan kepala Einstein untuk memutar dan memalingkan wajah ke beberapa arah, sebuah proses yang disebut "body babbling", yang mirip dengan gerakan acak yang digunakan anak balita ketika belajar mengendalikan tubuh mereka.
Selama proses body babbling, robot Einstein bisa melihat dirinya sendiri di cermin dan menganalisis gerakannya menggunakan sebuah peranti lunak pendeteksi ekspresi wajah yang diciptakan UCSD. Peranti lunak ini dinamai CERT (computer expression recognition toolbox). Robot menggunakan data dari CERT sebagai sebuah masukan bagi algoritma pembelajaran mesinnya dan menciptakan peta antara ekspresi wajahnya dan gerakan motor ototnya.
Setelah menciptakan peta ekspresi wajah dasarnya, robot belajar bagaimana membuat ekspresi wajah yang baru, bervariasi dari marah menjadi terkejut kemudian sedih. Hal semacam ini belum pernah ditemukan pada robot-robot lain sebelumnya. Robot Einstein ini, misalnya, belajar mengerutkan alisnya, membuat bagian dalam alisnya bergerak bersamaan dan kelopak mata atas sedikit menutup.
Kemampuan robot Einstein belajar secara mandiri sebenarnya diketahui secara tak sengaja. "Selama eksperimen, satu di antara motor servo terbakar karena konfigurasi yang keliru," kata Movellan. "Oleh karena itu kami melanjutkan eksperimen tanpa servo itu. Kami menemukan bahwa robot ini belajar untuk mengkompensasikan servo yang hilang secara otomatis dengan mengaktivasi kombinasi servo lain di sekitarnya."
Sekalipun riset pendahuluan mereka cukup menjanjikan, para ilmuwan mengakui kepala robot ini mungkin tidaklah cukup realistis untuk menyamai Einstein asli. Mereka mencatat bahwa beberapa ekspresi wajah yang ditampilkan robot itu masih ganjil. Satu penjelasan yang mungkin masuk akal adalah model mereka terlalu sederhana untuk menggambarkan interaksi ganda antara otot wajah dan kulit.
Interaksi antara otot wajah dan kulit pada manusia jauh lebih rumit daripada model robot ini, kata Wu. Pada saat ini seseorang dengan keahlian tinggi masih harus campur tangan dengan mengkonfigurasikan motor secara manual, tentunya agar servo dapat menarik otot wajah dalam kombinasi yang benar untuk menghasilkan ekspresi wajah yang spesifik.
Pada masa mendatang, tim ilmuwan berharap bisa membuat semua proses itu bisa dilakukan lebih otomatis. Untuk mengawali proses otomatisasi ini, para ilmuwan UCSD mempelajari psikologi perkembangan sekaligus pembelajaran mesin. Pakar psikologi perkembangan menduga balita belajar mengendalikan tubuh mereka melalui gerakan eksplorasi sistematis, termasuk ocehan yang tak jelas ketika belajar berbicara. Awalnya, gerakan ini tampaknya dilakukan secara acak ketika bayi belajar mengendalikan tubuh mereka dan menggapai sebuah benda.
"Kami mengaplikasikan gagasan yang sama untuk memecahkan masalah pembelajaran robot guna menghasilkan ekspresi wajah," kata Javier Movellan, peneliti senior riset sekaligus direktur Laboratorium Persepsi Mesin yang terletak di Calit2, California Institute for Telecommunications and Information Technology, UCSD.
Uji coba yang dilakukan memperlihatkan bagaimana robot kepala Einstein itu mampu menunjukkan ekspresi yang benar-benar mirip manusia telah dipresentasikan pada 6 Juni lalu di IEEE International Conference on Development and Learning di Shanghai, Cina. Meski demikian, para ilmuwan berharap pekerjaan mereka bisa menguak teka-teki bagaimana manusia mempelajari ekspresi wajah suatu saat kelak.
Mereka mengakui bahwa metode body babbling mungkin bukanlah cara yang paling efisien bagi robot untuk belajar tersenyum dan merengut, sehingga mereka saat ini tengah mengeksplorasi pendekatan lain yang barang kali lebih sesuai. "Pada saat ini kami tengah bekerja pada model generasi ekspresi wajah yang jauh lebih akurat, termasuk jalan yang sistematis untuk mengeksplorasi ruang model itu dengan lebih efisien," kata Wu.
Meski cuma bisa tersenyum dan menirukan berbagai ekspresi wajah Einstein, sang robot telah berkunjung ke berbagai sekolah di Amerika. Para ilmuwan di UCSD menyatakan, walaupun tak bisa mengajarkan tentang berbagai teori fisika, paling tidak robot ini bisa menarik minat para pelajar untuk menekuni bidang ilmu fisika, matematika, dan ilmu sains lainnya.
TJANDRA DEWI | UCSD | LIVESCIENCE