Forskere udforsker interaktioner mellem førskolebørn og robotpartnere

Forholdet mellem mennesker og robotter er blevet fokus for et stigende antal forskningsstudier, i lyset af den forestående integration af robotter inden for en række forskellige områder, herunder faglige og uddannelsesmæssige sammenhænge. Et internationalt og tværfagligt team af forskere, herunder psykologer og robotikere ved Università Cattolica del Sacro Cuore i Milano (Prof. Antonella Marchetti, Prof. Davide Massaro, Dr. Cinzia Di Dio og Dr. Federico Manzi), Kyoto Universitet (Prof., Shoji Itakura og prof. Takayuki Kanda), Osaka University (Prof. Hiroshi Ishiguro) og Advanced Telecommunications Research Institute International (ATR) i Kyoto har udført en undersøgelse, der undersøger menneske-robot-interaktioner, som involverede fem- og seksårige børn, der leger med andre børn og robotpartnere.

"Mennesker er i kontinuerlig udvikling, og de mest komplekse faser af forandring og modning af psykologiske processer og kompetencer, herunder udvikling af sociale færdigheder, opstår i de første leveår, " fortalte forskerne TechXplore, via e-mail. "Hvis livet er en række af beslutninger, meget snart, vi vil også blive opfordret til at træffe beslutninger med robotpartnere. I betragtning af den stigende tilstedeværelse og relevans af robotartefakter i vores samfund, det er grundlæggende at begynde at undersøge, hvordan relationelle mønstre ændrer sig, når man forholder sig til en robot og, med specifik reference til vores eksperimentelle undersøgelse, hvordan beslutningsprocesser påvirkes af partnerens bureau i et levetidsperspektiv. At forbinde udviklingspsykologi med studiet af menneske-robot-interaktioner fra et tværfagligt perspektiv, Itakura foreslog et nyt forskningsdomæne ved navn Developmental Cybernetics, som vi brugte i denne undersøgelse."

Forfatterne af papiret, som blev offentliggjort på Springer's International Journal of Social Robotics, er interesseret i at afdække de psykologiske mekanismer og processer bag menneske-robot interaktioner. Deres undersøgelse fokuserer især på børn, da de mener, at dette kunne være med til at definere de udviklingsmæssige pejlemærker, der kendetegner sådanne relationelle mønstre.

"Trods alt, et fem-årigt barn ville muligvis engagere sig i en unik relationel modalitet til en robot sammenlignet med et ældre barn eller en voksen, " sagde forfatterne.

I deres undersøgelse, Forfatterne administrerede en række tests til 31 italienske børnehavebørn, hvoraf nogle vurderede deres teori om sind (ToM), som er den menneskelige evne til at genkende mentale tilstande (f.eks. tanker, opfattelser, følelser, osv.) i sig selv og andre. I særdeleshed, forsøgslederne vurderede børnenes forståelse af falsk tro ved hjælp af den klassiske Unexpected Transfer Task og et sæt videoer af Unexpected Transfer Task, hvor karaktererne enten er børn eller robotter. Dette gjorde det muligt for dem at vurdere børnenes evne til at tilskrive en falsk tro, og så en teori om sindet, til et andet menneske og til robotten.

Den uventede overførselsopgave, ofte brugt til at teste små børn på ToM, involverer en karakter, der sætter en genstand under en kasse og derefter forlader rummet. Mens han er væk, en anden karakter kommer ind i rummet og flytter objektet et andet sted hen. Den første karakter kommer derefter tilbage i rummet og leder efter den genstand, som han oprindeligt havde placeret under kassen.

Eksperimentatorerne fortalte denne historie ved hjælp af to dukker, en bold, en kasse og en kurv. Da de var færdige med at fortælle historien, de stillede deltagerne en række spørgsmål, der vurderede deres hukommelse og ToM.

Børnene fik derefter vist fire videoer af den samme historie, men med en robotagent som en af ​​karaktererne. De to karakterer i videoerne var enten to børn, to robotter, eller et barn og en robot, mens den fordrevne genstand var en bamse. Parringer inden for og mellem agenttyper (menneske og robot) skulle vurdere effektiviteten af ​​alle mulige relations- og rollekombinationer i evalueringen af ​​børns ToM. Efter at have set videoerne, børnene blev stillet de samme spørgsmål, som de blev stillet tidligere, under den klassiske ToM-opgave.

Hovedformålet med dette eksperiment var at afgøre, om børnene tilskrev "falsk tro" (dvs. at tro, at et forskudt objekt er, hvor man sidst så det) til både et andet barn og en robotagent, eller om disse tilskrivninger var noget anderledes. Efterfølgende forskerne testede børnene på ultimatumspillet, vurdere retfærdigheden, hvormed de distribuerede en 'særlig genstand' (dvs. klistermærker) mellem sig selv og en anden spiller (dvs. enten et andet barn eller en robot).

"At studere dynamikken bag beslutningsprocesser og, mere specifikt, ens tilbøjelighed og følsomhed over for retfærdighed, vi brugte et interaktivt spil afledt af teorien om økonomiske spil, Ultimatum-spillet, som er meget brugt i psykologi, " forklarede forfatterne. "Fordelen ved denne eksperimentelle situation er, at den kan bruges på tværs af forskellige aldre, gør det muligt for forsøgslederen at sammenligne data fra tidlig barndom til voksenliv på en kontrolleret måde. Ligeledes, den samme protokol kan bruges på tværs til at sammenligne følsomhed over for retfærdighed, når man spiller med forskellige agenter, i vores tilfælde med et menneske eller en robot."

I Ultimatum Game, en spiller (forslagsstilleren) deler en sum penge (eller varer) med en anden spiller (modtageren). Når forslagsstillerne har meddelt deres beslutning, modtageren kan enten acceptere eller afvise det. Hvis hun/han accepterer, pengene fordeles som foreslået; hvis hun/han ikke gør det, imidlertid, begge spillere modtager intet.

Et af de karakteristiske træk ved Ultimatum Game er, at det kræver gensidighed. Faktisk, når de optræder som forslagsstiller, en spiller skal overveje den andens sind, ' forudse hendes/hans svar for at opnå en god, da forslagets forkastelse ikke ville give nogen som helst gevinst. Forskerne valgte dette spil, da det ville hjælpe dem til bedre at forstå, hvad børn forventede, at en robots reaktioner var, og hvordan de så på hans 'sind'.

"For at evaluere, hvordan børn opfatter den interaktive partner i mentale og fysiske termer, vi administrerede derefter spørgeskemaet Attribution of Mental and Physical States (AMPS) udviklet ad hoc og udledt af videnskabelig litteratur, " sagde forfatterne. "Vi bruger i stigende grad AMPS-spørgeskemaet, fordi det giver os mulighed for at undersøge tilskrivningen af ​​et 'sind', som forsøgspersoner i forskellige aldre har af robotagenter og sammenligne det med det menneskelige middel."

Forskerne udførte af forskerne gav interessante resultater. Mens børn så ud til at genkende robotter som adskilte enheder sammenlignet med mennesker, i Ultimatum Game, deres adfærdsmæssige reaktioner og ræsonnement var ens, når de legede med et andet barn og med en robot.

Desuden, resultaterne af ToM-opgaverne viste, at alle børn tillægger barnet en falsk tro, uanset om opgaven blev administreret i form af storyboard eller video. Interessant nok, alle børn tilskrev en falsk tro til robotten, uafhængig af dens rolle i spillet, tyder på, at robottens, som menneskets sind, er underlagt begrænsninger for informationsadgang. Disse data indikerer, at mekanismer og overbevisninger forbundet med menneske-robot-interaktioner kan udvikle sig ret tidligt i vores levetid.

"Børn tilskriver forskellige fysiske og mentale tilstande til robotten og den menneskelige agent, " sagde forfatterne. "Men, de har tendens til at træffe lignende økonomiske beslutninger, når de interagerer med et andet barn, eller når de interagerer med en robot. Hvis forholdet til robotten hos børn viser adfærd svarende til dem, der observeres hos menneskelige partnere, derefter brugen af ​​robotter i forskellige sammenhænge, fra pædagogisk til rehabiliterende, kan være særligt afgørende."

Studiet udført af dette tværfaglige team af forskere giver værdifuld indsigt i, hvordan mennesker, især børn, forholde sig til robotter, og hvordan de opfatter disse 'nye entiteter'. For at forbedre generaliserbarheden af ​​deres resultater, imidlertid, forskerne skulle gentage deres undersøgelse med en større gruppe deltagere. Yderligere forskning kunne også sammenligne, hvordan mennesker interagerer med robotter, med hvordan de interagerer med andre ikke-menneskelige enheder, såsom dyr, legetøj, eller andre genstande.

"I øjeblikket, vi udvider både typen af ​​psykologiske funktioner og typen af ​​socialt relevante situationer, hvor den menneskelige partner kan få side af en robotpartner, " sagde forfatterne.

© 2019 Science X Network