Počítače a internet

Článků v rubrice: 70

Virtuální loutky

Zástup se ztiší a loutkář rozevře oponu. Světlo dopadne na marionety a jejich tváře ožijí. Loutkář začíná vyprávět. „Bylo nebylo... tedy spíše byli, nebyli. Kdo? No přeci Trip a Grace. Manželé, mladí a krásní, radost pohledět! Kde bydlí? Inu, přeci za devatero horami a devatero řekami – v luxusním apartmánu nad městem. Jednoho dne pozvou na skleničku Adama, svého přítele ze studií. Chudák Adam netuší, že jejich manželství není taková selanka, jak by se mohlo na první pohled zdát. Během návštěvy problémy vybublají na povrch... A jenom na Adamovi bude záležet, jestli Trip a Grace zůstanou spolu...“

Fotogalerie (1)
Ilustrační foto

Pohádkář, který vypráví příběh, je Michael Mateas, odborný asistent na Carnegie Mellon University. Pomáhal mu přitom Andrew Stern, nezávislý vědec a programátor. Grace, Adam i Trip jsou jejich loutky. Nejsou však ze sádry nebo slámy. Jsou virtuální.

Jsou fantasií vtisknutou do křemíkového čipu.
„Žijí“ v počítačovém, jednoaktovém interaktivním dramatu Façade. Hra byla vydaná v červenci 2005 a nabízí 15minutový „zážitek ve virtuální realitě z perspektivy vlastní osoby“. Hráč ve virtuálním světě ovládá postavu přítele ze studií. Může jí vybrat pohlaví a zvolit jméno. Trip a Grace jsou řízeni počítačovým programem.

Narozdíl od „obyčejné“ počítačové hry Façade nabízí virtuální svět, který je zajímavý z dramatického hlediska. Ve hře se odvíjí příběh, jenž hráč rozličnými způsoby svého jednání mění. Může dokonce mluvit na hlavní postavy přirozeným jazykem (v angličtině). Nacházíme se na pomezí, kde se počítačové hry střetávají s uměním.

Trip a Grace jsou virtuální lidé. Aplikaci, ve které „žijí“, se říká virtuální vyprávění („virtual storytelling“). Kde všude můžeme virtuální lidi nalézt? Jaké životy žijí a jak vnímají svůj svět? Cítí něco? Začněme pěkně od začátku...

VIRTUÁLNÍ LIDÉ
Virtuální lidé jsou počítačové programy, které imitují lidské chování ve virtuálním světě. Dění ve virtuálním světě bývá možné pozorovat prostřednictvím grafického rozhraní („GUI“). Virtuální lidé mají tělo, které musí splňovat „zákony“ platící ve virtuálním světě. Trip ani Grace kupříkladu nemohou procházet zdmi. Šachový program tedy není virtuální člověk, leda by měl tělo a „ručně“ pohyboval figurkami po virtuální šachovnici. Blízkými příbuznými virtuálních lidí jsou různá virtuální zvířata či příšery. Od virtuálních lidí se liší většinou pouze v zobrazení.

Virtuální člověk je dílo programátora – designéra. Je to autor, kdo určuje, jaké úkoly bude jeho výtvor vykonávat a jestli bude mít „životní potřeby“ jako například hlad či žízeň. Podobně jako loutkář musí vymyslet příběh pro své marionety. Programátor ovšem nebude loutky vodit během hry, místo toho předem sestaví program, jenž bude loutky vodit za něj. Vyrobí jim jakousi „umělou mysl“.

POČÍTAČOVÉ HRY A JINÉ LEGRÁCKY
Virtuální lidé se nevyskytují jenom v počítačových hrách. Naopak, dalo by se říci, že virtuální lidé v počítačových hrách jsou ze všech možných virtuálních lidí nejméně „rozvinutí“. Je to proto, že na jejich řízení může být věnován jen zlomek procesorového času – většinu spolyká grafika, umělá fyzika a režie hry. To se může změnit za pár let, pokud se na trhu prosadí speciální hardware pro „umělou inteligenci“ v počítačových hrách a začnou být běžné takzvané vícejádrové procesory. Ty umožní skutečně paralelní provádění programů.

Zajímavější virtuální lidi lze i dnes nalézt v oblasti výukových aplikací („entertainment applications“). Virtuální prostředí umožňuje studentům vyzkoušet si postupy, které by jinak pro finanční náročnost zkoušet nemohli. Při tréninku jim buď asistují tutoři – virtuální učitelé – nebo je modelovými scénáři provázejí aktoři – virtuální herci. Obrázek (výše) z aplikace americké armády se týká scénáře z mírové mise v Bosně, ve kterém armádní vozidlo srazilo místního chlapce. Virtuální voják v popředí čeká na rozkazy, které vydává žák, skutečný voják, sedící před počítačem s mikrofonem u úst. Umělá mysl kontrolující vojáka musí umět mimo jiné zpracovat přirozený jazyk a vygenerovat smysluplnou odpověď.

Virtuální lidi je možné použít také pro různé terapie. Například při léčení sociofobie – to znamená strachu z přítomnosti v prostoru, kde se nachází větší množství lidí – je možné použít kognitivně-behaviorální terapii, kdy je pacient za asistence terapeuta opakovaně vystavován situacím navozujícím jeho fobii. Cílem terapie je pochopit podstatu problému a následně najít způsob jak ho řešit. Ukazuje se, že pacienti reagují, i když jsou situace napodobovány ve virtuálním prostředí s virtuálními aktory. To je samozřejmě méně náročné na terapeutickou laboratoř. Například při arachnofobii, strachu z pavouků, by při standardních postupech musel terapeut vlastnit terárium s pavouky. Takto mu stačí zapnout počítač.

Jinou zajímavou oblastí použití je film. Virtuální lidé mohou nahradit komparsisty při davových scénách. Ovšem stovkami postav nepohybuje animátor obrázek po obrázku, nýbrž má každá postava svůj program, který ji řídí. Představme si například souboj dvou armád. Vyjma vojáků nejblíže kameře mohou být všichni aktoři virtuální lidé. Grafik, zjednodušeně řečeno, naprogramuje jejich chování, pustí grafický program přes víkend a v pondělí má hotový kus filmu.

O virtuální lidi a obecně aplikace pracující s virtuální realitou začínají jevit zájem také umělci. Virtuální realita je novou platformou nabízející bohaté možnosti realizace. Nemusí jít jen o virtuální vyprávění, ale třeba o taneční performance či různé interaktivní hry. Zajímavě se jeví také spojování reality virtuální se skutečnou – může jít jak o vkládání obrazů živých lidí do virtuálního světa, tak o vkládání virtuálních lidí do skutečného světa. Že je to nesmysl? Představte si, že máte nasazeny 3D brýle. Chodíte s nimi po městě, bavíte se, jak na vás ostatní vyvalí oči a sledujete – to, co byste viděli i bez brýlí. Jenomže občas – ve spletitých uličkách – vám aplikace do brýlí zobrazí i virtuální příšeru, která neexistuje...

UMĚLÁ INTELIGENCE?
A jak virtuální lidi programovat? Inu... těžko. Ani po padesáti letech výzkumu v oblasti kognitivní psychologie, neurologie a umělé inteligence se nedá říci, že bychom uměli vytvořit umělého člověka. A nezdá se, že bychom na tom za padesát let byli výrazně lépe. Problém je mimo jiné v tom, že jednak stále málo víme o tom, jak funguje lidský mozek (a tedy nevíme, co vlastně napodobovat), a jednak metafora přibližující mozek hardwaru počítače se ukazuje jako nevhodná – mozek funguje trochu jinak než procesor; především není sériový (ale paralelní), není digitální (ale analogový) a umí se sám přestavovat, a to i ve vysokém stáří (procesor je neměnný, leda by se rozbil).

Naštěstí není třeba vytvářet dokonalou kopii. Virtuální lidé totiž nejsou jako lidé skuteční – nic neprožívají, jsou pouze naprogramovaní, aby to předstírali. Cílem jejich tvůrců není vytvořit dokonalou bytost, ale obalamutit vás, abyste si to mysleli. Jde o podvod – v dobrém slova smyslu.

Nikdo například neumí udělat program, který by dokázal na obecné úrovni porozumět přirozenému jazyku. Buď program rozumí pouze určité oblasti (například se dokáže bavit o počasí), nebo dělá značné chyby. Ale to nevadí – svět každého virtuálního člověka je omezený. Nepotřebujeme dokonalý jazykový procesor. Navíc si můžeme dopomoci následujícím trikem: sestavíme seznam klíčových slov, které v daném světě mají nějaký význam. Ty budeme „odchytávat“ z vět uživatele a na jejich základě a podle momentální situace ve virtuálním světě budeme vybírat šablonu odpovědi z předem připraveného seznamu. Do zvolené šablony vložíme na označené místo klíčové slovo – a odpověď je hotova! Nevěřili byste, jak dlouho se člověk dokáže s takovým programem bavit, než pozná, že program žvatlá nesmysly.

A jak sestavit umělou neuronovou síť, která by dokázala řídit chování virtuálního člověka? Nijak. Neuronové sítě vyřeší problém rozpoznávání obrazu či textu, ale na řízení virtuálních lidí se nehodí. Umělá mysl většinou místo neuronů obsahuje v různé formě (například ve formě takzvaných stromů či konečných automatů) rozhodovací pravidla. Jedná se o podmínky „jestliže–pak“. Jestliže nastane nějaká situace, pak proveď určitou akci. Pokud nastane více situací naráz, například pokud má virtuální člověk hlad a zároveň na něj někdo střílí, konflikt lze vyřešit třeba pomocí priorit. Umělé neurony se používají zřídka, většinou jen jako doplněk rozhodovacích pravidel.

Výzkum kolem virtuálních lidí je tedy zaměřen hlavně na hledání způsobů, jak co nejlépe imitovat. Říká se tomu uvěřitelnost („believability“). V počítačových hrách jde o to, aby hráč měl ze hry dobrý pocit. Nesmí si například všimnout, že jeho protivníci vidí za roh, kde na ně někdo číhá. Jinak ale platí – co oči nevidí, to srdce nebolí. Při sledování nepřítele se například používá technika stopování. Utíkající za sebou ve virtuálním světě zanechává neviditelné stopy, jež vidí pouze pronásledující. Aby to nebylo tak nápadné, občas může záměrně udělat chybu a stopu „ztratit“.

Významnou roli začínají hrát umělé emoce. Lidé se většinou nechovají jako racionální bytosti, nemaximalizují jakousi neviditelnou užitkovou funkci. Často se rozhodují na základě intuice a emocí. Aby virtuální člověk vypadal věrně, mělo by i jeho chování vypadat, jako by bylo ovlivňováno emocemi. Pokud navíc uživatel vidí virtuálnímu člověku do obličeje, měly by z obličeje emoce vyzařovat. Všimněte si, že v kreslených filmech a komixech – vezměte si k ruce třeba Čtyřlístek – vždy poznáte, jestli postavy mají radost, jsou naštvané, lekly se a podobně, ačkoli jsou obrázky pouze schematické. Podobně důležitá jsou při rozhovoru s virtuálním člověkem neverbální gesta. Jedná se různé pohyby rukama, změnu postoje, polohy hlavy ap., kterými promluvu doprovázíme. Děláme je často nevědomě, stejně tak nevědomě je vnímáme. Jejich role je ovšem nenahraditelná – pomáhají nám pochopit náladu a postoj posluchače a tím lépe určit smysl věty. Pokud virtuální člověk neimituje emoce a neverbální gesta, vypadá jako latexový robot.

QUO VADIS HOMINE MACHINALIS?
Virtuální lidé imitují a vždy imitovat budou. Nejsou živí, stejně jako není živý maňásek nebo bagr. Díky tomu nás nemusí zajímat etické otázky. Totiž – nemusí nás zajímat tím způsobem, jakým nás mohou trápit při experimentování na zvířatech. Můžeme „ukončit“ virtuálního člověka? Ano. Dokonce se ani nemusíme trápit s recyklací – jako v případě bagru. Měli bychom se však mít na pozoru v jiném směru.

Virtuální lidé se budou v oblastech, které již dobyli, stále lépe zabydlovat. A přitom budou pronikat do nových aplikací. Virtuální lidé a virtuální realita obecně jsou nový fenomén a médium, pro který zatím nejsou stanoveny etické standardy. Je správné používat virtuální lidi k propagaci nějaké ideologie? Co třeba náborová hra armády? Nebo hra, která povzbuzuje národní cítění? Je správné střílet ve hře Araby? Vietnamce? Evropany? A co virtuální Luis de Fun`es v zbrusu novém filmu? Nebo virtuální Hitler, který přes internet promlouvá k davům? To nás čeká, nebo už je to tady, a budeme se s tím muset nějak vypořádat.

Ukázka rozhodovacích pravidel pro robota, co "sbírá houby":

1. if vidíš_překážku then změň_směr
2. if máš_plný_koš a sbíráš then přestaň_sbírat
3. if vidíš_houbu a sbíráš then seber_houbu
4. if je_už_poledne a sbíráš then přestaň_sbírat
5. if doma then KONEC
6. if sbíráš then pohybuj_se_náhodně
7. if nesbíráš then pohni_se_směrem_domů

Rozhodovací pravidla pro řízení robota, který sbírá houby. Pravidla jsou
uspořádaná podle priorit, nejvyšší priorita je 1. Pokud platí více pravidel
naráz, provede se akce pravidla s nejvyšší prioritou. Aby robot vůbec něco sebral, musí začínat ve stavu "sbírám" a být mimo domov. Víte, co se stane, když robot spatří houbu na cestě domů?

Cyril Brom
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Naše první slova

Původ řeči je jednou z největších záhad lidstva. „Na začátku bylo slovo...“ praví Bible. Ale jaké? Minimálně od biblických časů jsme se snažili rozluštit původ lidské řeči. Je to konec konců jedna z charakteristik, která nás odlišuje od jiných živočichů.

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd.

Z historie i současnosti vynálezů a jejich ochrany

Vynálezy a objevy často přicházejí na svět klikatými cestičkami. Jednou to vypadá, jako by se na ně čekalo tak netrpělivě, že se zrodí hned v několika hlavách v různých koutech světa, jindy je náhodou nebo omylem objeveno něco, s čím si nikdo neví rady.

Jak vyčíslit ekonomické přínosy jádra? A co na to evropský jaderný průmysl?

Společnost Deloitte vypracovala pro Euratom studii o přínosech jaderné energetiky v roce 2019 a 2050. V současné době je v provozu ve 14 zemích EU 126 komerčních reaktorů o výkonu 118 GWe. Do roku 2050 by měl jejich výkon stoupnout na 150 GWe, budou se ale muset snížit investiční náklady.

Astronauti se pořád ptali: Jak se daří myškám?

Myši, švábi, japonské křepelky, ryby, škeble, rostliny.... ti všichni měli možnost ochutnat Měsíc! Po návratu Apolla 11, od jehož mise letos uplynulo 50 let, putovalo množství vzácných vzorků měsíční horniny do laboratoří.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail