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Nao puede también descifrar dónde están dirigiendo su mirada sus compañeros humanos, seguir sus ojos y memorizar los rostros de distintas personas. Valiéndose de un cerebro de redes nerviosas, Nao es capaz de recordar incluso las interacciones con distintas personas. Esta comprensión, además de algunas reglas básicas sobre lo que es bueno y malo para él, aprendidas luego de explorar su medio ambiente, permite a Nao indicar si está felíz, triste o asustado con lo que ocurre a su alrededor. Las acciones que muestra para cada emoción fueron programadas con anterioridad y Nao decide solo cuándo mostrar cada emoción o combinación de emociones.

Nao puede ser programado también para tener distintas personalidades. Un robot más independiente tendrá menos posibilidades de pedir ayuda humana al explorar una habitación, mientras que uno más demandante y temeroso mostrará angustia si encuentra algo en el cuarto que sabe puede ser potencialmente peligroso o desconocido.
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