Язык взаимодействия с роботами

Язы́к взаимоде́йствия с ро́ботами (англ. Robot Interaction Language, ROILA) — это первый искусственный разговорный язык, специально созданный для общения с роботами[1]. Разработка ROILA ведётся кафедрой промышленного дизайна Технологического университета Эйндховена. Ключевые цели ROILA заключаются в том, чтобы язык был легко усваиваемым для человека и оптимизированным для эффективного распознавания речи роботами. Синтаксис ROILA универсален; он может использоваться с различными типами роботов, включая Roomba и Lego Mindstorms NXT. Язык ROILA находится в свободном доступе: все документация и инструменты распространяются по лицензии Creative Commons[2].

История

Разработка ROILA была вызвана необходимостью создания унифицированного языка для общения человека с роботами. Создатели ROILA исследовали способность роботов распознавать и интерпретировать естественные языки и обнаружили, что такие языки часто представляют значительные трудности для машин из-за наличия омонимов, временных форм и других особенностей[3]. На основе этих результатов команда разработала генетический алгоритм, который формирует искусственную лексику так, чтобы слова были лёгкими для произношения человеком. В качестве основы для построения слов были выбраны наиболее распространённые фонемы популярных естественных языков.

В 2013 году для упрощения работы с языком были созданы вспомогательные инструменты, в том числе автоматический установщик для Linux и библиотека на языке Java[4]. В 2014 году на симпозиуме IEEE RO-MAN были представлены результаты сравнительного исследования, в ходе которого сопоставлялась точность распознавания речи на ROILA и на английском языке с использованием робота Nao. Эксперимент показал, что ROILA не превзошёл английский по точности, а на качество распознавания сильно влияли характеристики микрофона робота и его движения[5]. Язык также применялся в исследованиях по робото-ассистированному изучению языков (Robot-Assisted Language Learning, RALL), в рамках которых участники экспериментов управляли роботами LEGO Mindstorms и Nao с помощью голосовых команд на ROILA[6].

Язык

ROILA построен на базе изолирующей грамматики, то есть в нём отсутствуют приставки и суффиксы, изменяющие значение слова. Изменения выражаются с помощью маркеров — отдельных слов, уточняющих, например, временную форму глагола. Если в английском для образования прошедшего времени используется суффикс «-ed», то в ROILA после глагола ставится маркерное слово «jifi»[7].

Алфавит

Ниже приведён список всех букв и звуков, используемых в ROILA:[8]

Буква Транскрипция (МФА) Транскрипция (ARPABET) Пример на английском
a æ AE bat
e ɛ EH red
i ɪ IH big
o ɔ AO frost
u ʌ AH but
b b B buy
f f F for
j JH just
k k K key
l l L late
m m M man
n n N no
p p P pay
s s S say
t t T take
w w W way

Из 26 букв английского алфавита не используются c, d, g, h, q, r, v, x, y и z.

Лексика

Лексика ROILA сгенерирована с помощью алгоритма, минимизирующего возможность путаницы между словами. Каждому слову алгоритмом присваивается базовое значение, ориентированное на частотную лексику Basic English. Самым употребительным словам соответствуют самые короткие по структуре слова ROILA. Примеры слов ROILA и их значений:

Значение на английском Слово в ROILA
воздух wifawe
и sowu
плохой topik
мочь leto
холод bosipu
конец pekot
огонь nejoj
давать bufo
рука jiwos
внутри pawop
знать bati
левый webufo
человек losa
число felit
снаружи bajike
бумага banafu
правый besati
стоять, оставаться tipet
говорить seni
использовать seput
очень; маркер множественного числа[9] tuji
идти fosit
маркер будущего времени jifo
маркер прошедшего времени jifi
ты, вы bama

Грамматика

Грамматика ROILA полностью регулярна, без исключений. Все правила распространяются на каждое слово своей части речи. Благодаря изолирующей структуре грамматики, маркеры (отдельные слова) используются для обозначения грамматических категорий: например, для временных форм глаголов или множественного числа существительных. ROILA выделяет пять частей речи: существительные, глаголы, наречия, прилагательные и местоимения. Единственными местоимениями являются: я, ты, он и она[10]. Порядок слов в предложении: подлежащее — сказуемое — дополнение.

Примеры

Ниже приведены примеры фраз на ROILA, иллюстрирующие синтаксис языка.

На английском На ROILA Дословный разбор
I love this fruit Pito loki wikute Я люблю фрукт
I love all fruits Pito loki wikute tuji Я люблю фрукт [маркер множественного числа]
You are a good person Bama wopa tiwil Ты хороший человек
I walked to the house Pito fosit jifi bubas Я идти [маркер прошедшего времени] дом
Do not listen to her Buse lulaw mona Не слушай её

Доступность

Изначально язык был реализован для платформы Lego Mindstorms NXT[11], однако создатели стремились сделать ROILA платформенно-независимым[12]. Язык был успешно реализован и протестирован на гуманоидном роботе Nao[12]. Также упоминалась теоретическая совместимость с Roomba[13], но без подтверждённой реализации. В качестве движка распознавания речи используется библиотека CMU Sphinx. Доступность исходного кода, включая библиотеку на Java, позволяет адаптировать язык для других платформ.

Современный статус и наследие

После 2014 года активная разработка проекта ROILA прекратилась. Официальный сайт проекта не обновлялся новой информацией о развитии языка[14], а репозитории с исходным кодом, размещённые на GitHub, не получали обновлений.

Несмотря на прекращение разработки, ROILA оставил след в академической среде. Язык и результаты исследований продолжают цитироваться в научных работах, посвящённых взаимодействию человека и робота и проблемам распознавания речи, вплоть до 2024 года[15]. В некоторых исследованиях ROILA используется как инструмент: например, в 2022 году его лексика применялась для изучения вовлечённости пользователей при взаимодействии с роботом Nao.

Снижение актуальности ROILA во многом связано с бурным развитием технологий искусственного интеллекта и нейросетевых моделей для обработки естественного языка. Современные системы распознавания речи стали значительно эффективнее, что уменьшило потребность в создании специальных искусственных языков для общения с роботами. Кроме того, исследования самого языка не показали его решающего преимущества над естественными языками в задачах распознавания.

Проект был выпущен под свободной лицензией Creative Commons, однако это не привело к его дальнейшему развитию силами сообщества.

Примечания

  1. ROILA, a New Spoken Language Designed for Robots (англ.). Popular Science Magazine. Popular Science (14 июля 2010). Дата обращения: 1 ноября 2013. Архивировано 21 июля 2010 года.
  2. About. ROILA. Дата обращения: 7 марта 2012. Архивировано 17 мая 2025 года.
  3. Robot Interaction Language (ROILA) (англ.). Scivee.tv. Дата обращения: 7 марта 2012. Архивировано 12 марта 2012 года.
  4. Automated installer and Java library. roila.org (17 марта 2013). Дата обращения: 3 ноября 2025. Архивировано 17 мая 2025 года.
  5. ROILA. GitHub. Дата обращения: 3 ноября 2025. Архивировано 20 мая 2024 года.
  6. A Systematic Review on the Use of Humanoid Social Robots for Foreign Language Learning in Early Childhood Education. Sensors (Basel). PMC (28 декабря 2022). Дата обращения: 3 ноября 2025. Архивировано 5 марта 2025 года.
  7. Zuras, Matthew Will You Learn ROILA, the Robot Language, to Befriend Your Robot Overlords? (англ.). Switched.com. AOL (16 июля 2010). Дата обращения: 7 марта 2012. Архивировано 16 июля 2011 года.
  8. Language Guide. ROILA. Дата обращения: 23 января 2013. Архивировано 17 мая 2025 года.
  9. Stedman, Alison. Learning ROILA : [англ.] / Alison Stedman, Christoph Bartneck, Dean Sutherland. — CreateSpace, 2011. — P. 12. — ISBN 978-1-4664-9497-8.
  10. Mubin, Omar (2011). “Parts of Speech” (PDF). ROILA: RObot Interaction LAnguage (PhD) [англ.]. p. 39. ISBN 978-90-386-2505-8. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-04. Используется устаревший параметр |url-status= (справка)
  11. Lego NXT. roila.org. Дата обращения: 3 ноября 2025. Архивировано 17 мая 2025 года.
  12. 1 2 Talk ROILA to your Robot. ResearchGate. Дата обращения: 3 ноября 2025.
  13. Improving Speech Recognition with the Robot Interaction Language. ResearchGate. Дата обращения: 3 ноября 2025.
  14. ROILA - Robot Interaction Language. roila.org. Дата обращения: 3 ноября 2025.
  15. Understanding speech: Linguistic principles in human-robot interaction. AIP Publishing (2024). Дата обращения: 3 ноября 2025.

Литература

  • Stedman, Alison. Learning ROILA : [англ.] / Alison Stedman, Christoph Bartneck, Dean Sutherland. — CreateSpace, 2011. — P. 12. — ISBN 978-1-4664-9497-8.

Ссылки

Категории