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研究人员探索学龄前儿童与机器人伙伴之间的互动

2021年08月18日 东莞机械设备网

研究人员探索学龄前儿童与机器人伙伴之间的互动

鉴于机器人在包括专业和教育背景在内的各个领域中的日益接近的集成,人与机器人之间的关系已成为越来越多研究的焦点。

一个国际跨学科研究人员团队,包括米兰大学天主教大学的心理学家和机器人学家(安东内拉·马尔凯蒂教授,戴维·马萨罗教授,辛齐亚·迪迪奥博士和费德里科·曼齐博士),京都大学(京都小仓二郎教授)大阪大学(石黑宏教授)和国际先进电信研究所(ATR)在京都进行了一项研究。

研究了人机交互,其中包括5岁和6岁的儿童其他孩子和机器人伙伴中国机械网okmao.com。

研究人员通过电子邮件告诉TechXplore:“人类处于持续发展中,变化和成熟的心理过程和能力的最复杂阶段,包括社交技能的发展,”。“如果生活是决定的接班人,很快,我们还将被要求与机器人合作伙伴一起做出决定。

鉴于机器人人工产物在我们社会中的存在和相关性日益增加,至关重要的是,开始研究在建立关系时关系模式如何变化到机器人以及具体参考我们的实验研究,从寿命角度来看,合作伙伴的代理机构如何影响决策过程。Itakura将发展心理学与多学科视角的人机交互研究联系起来,提出了一个新的研究领域,即发展控制论,我们在本研究中使用了该领域。”

该论文的作者发表在Springer的International Journal of Social Robotics上,他们对揭示人机交互背后的心理机制和过程感兴趣。他们的研究特别关注儿童,因为他们认为这可以帮助定义表征这种关系模式的发展基准。

这组作者说:“毕竟,与年龄较大的儿童或成人相比,一个五岁的孩子可能会对机器人产生独特的关系方式。”

在他们的研究中,作者对31名意大利幼儿园儿童进行了一系列测试,其中一些测试评估了他们的心理理论(ToM),这是人类识别儿童心理状态(例如思想,观念,感受等)的能力。自己和他人。

特别是,实验人员使用经典的意外转移任务和一组意外转移任务的视频(其中角色是儿童或机器人)评估了孩子对错误信念的理解。这使他们能够评估孩子将错误信念归因于另一种人以及机器人的一种心理理论的能力。

意外转移任务通常用于在ToM上对幼儿进行测试,其中涉及一个角色,该角色将对象放在盒子下面,然后离开房间。当他不在时,第二个角色进入房间并将物体移到其他地方。然后,第一个角色回到房间,寻找他最初放在盒子下面的物体。

实验人员用两个娃娃,一个球,一个盒子和一个篮子来讲述这个故事。当他们讲完故事后,他们向参与者提问了一系列评估他们的记忆力和ToM的问题。

然后,向孩子们展示了四个相同故事的视频,但其中有一个机器人特工。视频中的两个角色是两个孩子,两个机器人或一个孩子和一个机器人,而被转移的物体是一只泰迪熊。

代理人类型(人和机器人)内部和之间的配对是为了评估所有可能的关系和角色组合在评估儿童ToM中的有效性。观看视频后,在经典的ToM任务中,向孩子们询问了与以前相同的问题。

该实验的主要目的是确定儿童是否将“错误信念”(即认为一个被移位的物体是最后看到它的地方)归因于另一名儿童和机器人特工,或者这些归因是否有所不同。

随后,研究人员在最后通game游戏中测试了孩子们,评估了他们在自己与另一名玩家(即另一个孩子或机器人)之间分配“特殊对象”(即贴纸)的公平性。

研究人员实验中使用的其中一个视频的屏幕截图。作者解释说:“为了研究决策过程的动力,更具体地说,是人们对公平的偏好和敏感性,我们使用了一种从经济博弈论衍生而来的互动游戏《最后通tim博弈》,该博弈在心理学上得到了广泛应用。”

“这种实验情况的优势在于可以在不同年龄段使用,从而使实验者能够以受控的方式比较从幼儿到成年的数据。同样,可以横向使用相同的协议来比较玩耍时对公平性的敏感性。不同的代理人,在我们的情况下是人类还是机器人。”

在最后通Game游戏中,一个玩家(提议者)将一笔钱(或商品)与另一玩家(接受者)分开。一旦提议者传达了他们的决定,接收者就可以接受或拒绝。如果她/他接受了,那么钱将按提议分配;如果她/他没有,则两个玩家都将一无所获。

最后通Game游戏的显着特征之一是它需要互惠。实际上,当扮演提议者时,玩家需要考虑对方的“思想”,以预见自己的反应才能获得好处,因为拒绝提议不会带来任何收益。研究人员选择了这款游戏,因为它可以帮助他们更好地了解孩子们期望机器人做出什么样的反应以及他们如何看待他的“思维”。

这组作者说:“为了评估儿童在心理和生理上如何看待互动伙伴,我们管理了临时制定的,来自科学文献的心理和身体状态归因(AMPS)调查表,”作者说。“我们越来越多地使用AMPS问卷,因为它使我们能够调查各个年龄段的受试者具有机器人代理的'头脑'的归属,并将其与人类代理进行比较。”

研究人员进行的实验产生了有趣的结果。尽管儿童似乎将机器人识别为与人类相比不同的实体,但在《最后通Game游戏》中,当与另一个孩子和机器人一起玩耍时,他们的行为反应和推理相似。

此外,ToM任务的结果表明,所有孩子都将错误信念归因于孩子,而与任务是以故事板或视频形式进行管理无关。有趣的是,所有儿童都将错误的信念归因于机器人,而与机器人在游戏中的角色无关,这表明机器人,就像人类的思想一样,受到信息访问限制的限制。这些数据表明,与人机交互相关的机制和信念可能会在我们生命的早期发展。

作者说:“儿童将不同的身体和精神状态归因于机器人和人类行为者。” “但是,当他们与另一个孩子互动或与机器人互动时,他们往往会做出类似的经济决策。如果与机器人的关系在儿童中表现出与人类伴侣观察到的行为类似的行为,那么在不同的背景下使用机器人具有教育意义的康复服务尤其重要。”

这个跨学科的研究人员小组进行的研究提供了宝贵的见解,帮助人们了解人类(尤其是儿童)与机器人的关系以及他们如何看待这些“新实体”。但是,为了提高研究结果的普遍性,研究人员需要与更多的参与者进行重复研究。进一步的研究还可以将人类与机器人的交互方式与人类与其他非人类实体(例如动物,玩具或其他物体)的交互方式进行比较。

这组作者说:“目前,我们正在扩大心理功能的类型和与社会有关的情况的类型,在这种情况下,人类伴侣可以由机器人伴侣支持。”