iCat, de komst van een ‘slimme huisgenoot’

De iCat, een voorloper van de moderne digitale assistent, liet bijna twintig jaar geleden al zien wat er in de toekomst mogelijk zou worden. Het concept was aan het begin van deze eeuw weliswaar niet nieuw, maar de toevoeging van de menselijke dimensie maakte de iCat revolutionair. In 2005 ontving de iCat de Time Magazine Best Invention-award.

In 2001 introduceert Philips het concept van Ambient Intelligence, een soort omringende intelligentie. In een ambient intelligence omgeving reageert technologie op de behoeften en voorkeuren van mensen, zonder daarvoor expliciete instructies te krijgen. Dat gaat intuïtief, verschillende apparaten zijn met elkaar verbonden via internet en ‘denken’ als het ware vooruit. Alleen je stem is voldoende om apparaten te bedienen. En precies daar komt de iCat om de hoek kijken.

Het idee achter de iCat is om de afstandsbediening of de computermuis te vervangen door een  gebruikersinterface-robot als schakel tussen mens en digitale technologie. Deze robot kan worden aangesloten op een thuisnetwerk om huishoudelijke apparaten te bedienen en op het internet om informatie te verkrijgen. De iCat is echter meer dan een apparatencontroller. Ze plant afspraken voor je en terwijl je naar de passende kleding voor de dag zoekt, vertelt ze de weersvoorspelling. In de keuken helpt ze met het bereiden van gezonde maaltijden en voordat je het vraagt, laat ze je jouw favoriete muziek horen of zoekt ze naar films, die je kunnen helpen te ontspannen. Zelfs het bewaken van het huis behoort tot de mogelijkheden.

Voordat de ongeveer 38 centimeter hoge, gele, op een kat lijkende desktoprobot het levenslicht ziet, bouwen de Philips engineers Lino, de voorloper van de iCat. Lino is uitgerust met spraaktechniek, een eenvoudige gezichtsexpressie voor emotionele feedback en beweegt door de ruimte.

“In eerste instantie dachten we dat het bewegen en navigeren van de robot door het huis erg belangrijk zou zijn voor de beleving van gebruikers,” vertelt Peter Bingley, voormalig Senior Scientist van Philips Research en één van de projectleiders van het iCat-project. “Met Lino kwamen we er snel achter dat de interactie en de dialoog veel belangrijker waren. Daarom hebben we vervolgens iCat ontwikkeld; een robot die zich weliswaar niet kon verplaatsen, maar wel veel expressie in het gezicht heeft.”  

“Zal ik nu een mop vertellen?”

Met de iCat onderzoeken de Philips engineers niet hoe een robot moet lopen of objecten moet vastpakken, maar hoe hij met mensen moet communiceren.

De iCat reageert op aanraking en begrijpt gesproken verzoeken in meerdere talen. Ook herkent zij gezichten, objecten en bewegingen. Voor communicatie en interactie gebruikt ze naast spraak ook lichaamstaal, zoals knikken en andere bewegingen met het hoofd en gezichtsexpressie. De iCat kan stralen van geluk, maar ook verdrietig zijn. Ze vertelt grappen en bij een partijtje dammen geeft ze de tegenstander emotionele signalen: ze lacht of ze fronst, afhankelijk van de zet van de tegenstander. Pieter Bingley: “In enkele toepassingen lieten we iCat een mop vertellen om te onderzoeken hoe gebruikers dit beleefden. Was een taak afgerond, dan vroeg de iCat: ‘Zal ik nu een mop vertellen?’”

Philips loopt voorop met dit onderzoek, internationaal is er veel erkenning voor. Door Time Magazine is de iCat in 2005 uitgeroepen tot één van de coolste ontwikkelingen van het jaar. De iCat wordt ter beschikking gesteld aan universiteiten en onderzoeksinstellingen voor het communicatie-onderzoek tussen mens en robot.  

Een complex bouwproces

“Een toegewijd multidisciplinair team maakte de ontwikkeling van de iCat mogelijk,” voegt Peter Bingley toe, “onder andere designers, hard- en software onderzoekers, usability experts, cognitief psychologen en communicatiespecialisten waren daar allemaal voor nodig. Naast geavanceerde software voor de expressie van emoties en zelfstandig, onafhankelijk gedrag, moesten we veel speciale hardware ontwikkelen omdat er nog geen andere platforms beschikbaar waren.”

De iCat communiceert niet alleen door spraak, maar ook door gekleurd licht via meerkleurige LED's in voeten en oren. Aan de kleur van de LED’s in de oren is het mogelijk om te herkennen of de iCat slaapt, wakker is, bezig is of luistert.

Door de sensoren op het hoofd reageert de iCat op aanraking. De microfoons in de voeten dienen om geluiden op te nemen, spraakherkenning uit te voeren en de richting van de geluidsbron te bepalen. Via de camera in het hoofd herkent de iCat objecten, gezichten en bewegingen. En tenslotte bewegen dertien elektromotoren haar ogen, wenkbrauwen, oogleden, mond en hoofd om de juiste emotionele reactie te produceren.

“Een bijzonder probleem waren de motoren,” zegt Peter Bingley, ”Het geluid ervan bleek behoorlijk afbreuk te doen aan de beleving van gebruikers. Het was een flinke zoektocht naar stille motoren. En ook dat is gelukt.”

Wist je dat…

Naast de kat zijn ook andere verschijningsvormen van de te bouwen interfacerobot overwogen. Peter Bingley: “Maar in een eerste onderzoek met gebruikers op basis van schetsen scoorde de kat het hoogst.”

Er zijn diverse prototypes van iCat gemaakt. Er komen verschillende verschijningsvormen in geel, oranje, mosgroen en een computeranimatie op het scherm. Ook zijn er iCats met verschillende persoonlijkheden, zoals de “ik-gerichte” Phoebe en de “medeleven-tonende” Katy. Na de eerste experimenten blijkt al snel dat de voorkeur uitgaat naar de empathische Katy met meer expressieve gezichtsuitdrukkingen.

Ambient Intelligence en de iCat leverden nuttige inzichten op in de interactie tussen mens en machine. Inzichten die van grote betekenis waren in de verdere ontwikkeling op weg naar Artificial Intelligence. 

De iCat in het Philips Museum

De iCat is in het echt te aanschouwen in de expositie brAInpower in het Philips Museum. BrAInpower is een expositie over de vele historische, huidige en toekomstige ontwikkelingen op het gebied van AI.
 
Tekst: Miriam Lengová
Bron: Philips Company Archives en Peter Bingley, voormalig Senior Scientist van Philips Research en één van de projectleiders van het iCat-project.