Как хората реагират на роботи: Изграждане на публична политика чрез добър дизайн

1920x1080



Въведение

В исторически план роботиката в индустрията означава автоматизация, поле, което пита как машините работят по-ефективно от хората. Тези дни новите иновации подчертават много различно пространство за дизайн: това, което хората и роботите могат да направят по-добре заедно. Вместо да идолизират машините или да омаловажават техните недостатъци, тези партньорства човек-машина признават и надграждат човешките способности. От автономни автомобили, намаляващи пътнотранспортните произшествия, до баби и дядовци, които посещават своите внуци чрез роботи за телеприсъствие, тези технологии скоро ще бъдат част от нашето ежедневие и среда. Общото между тях е намерението да подкрепят или овластяват човешките партньори с роботизирани способности и в крайна сметка да допълнят човешките цели.

Човешката културна реакция към роботи има политически последици. Политиката засяга какво ще и какво не позволяваме на роботите. Влияе на това къде настояваме за човешко първенство и какви решения ще делегираме на машините. Един настоящ пример за това е продължаващата кампания на Human Rights Watch за международен договор за забрана на военни роботи с автономна смъртоносна стрелба – за да се гарантира, че човек остава в примката при всяко смъртоносно решение. Понастоящем не съществуват такива роботи, нито военните имат планове да ги разположат, нито е ясно кога работата на роботите е по-ниска или как е различна от човешката работа в ситуации на смъртоносна сила. И все пак културното отвращение към роботите със силата да дръпнат спусъка сами е такова, че кампанията придоби значителна сила.





Културните въпроси ще станат ключови и на вътрешно, гражданско ниво. Ще се чувстват ли хората комфортно да се качват в самолет без пилот, дори ако местните пътнически дронове имат много по-добро досие за безопасност от пилотираната от хора търговска авиация? Дали пациентът ще бъде смутен или приятно изненадан от медицинско устройство, което прави леки разговори, ужасено или успокоено от такова, което прави много точни разрези? Общителността, културният произход и технологичните стереотипи оказват влияние върху отговорите на тези въпроси.

Моят опит е социална роботика, област, която проектира роботи със системи за поведение, вдъхновени от това как хората общуват помежду си. Социалните роботици могат да включат позата, времето на движение, прозодията на речта или реакцията към хората и средата в поведенческия репертоар на робота, за да помогнат за комуникацията на състоянието или намеренията на робота. Предимството на такива системи е, че те позволяват на наблюдателите и партньорите за взаимодействие да разбират и взаимодействат с роботи без предварително обучение. Това отваря нови приложения за въплътени машини в нашето ежедневие – например, насочвайки ни към правилния продукт в Home Depot.



Целта ми в този документ не е да предоставя подробни препоръки за политиката, а да опиша поредица от важни избори, пред които сме изправени при проектирането на роботи, които хората всъщност ще искат да използват и да се ангажират с тях. Съображенията за дизайн днес могат да предвещават избора на политика в бъдеще. Голяма част от настоящите изследвания на екипи от хора и роботи се стремят да проучат правдоподобни практически приложения, като се имат предвид подобрено технологично ноу-хау и по-добри социални разбирания. Засега това са технически предизвикателства пред политическия дизайн за съвместни роботи, които ще имат или биха могли да имат последици за обществената политика в бъдеще. Но доброто им боравене на етапа на проектиране може да намали политическия натиск с течение на времето.

От автомобили без шофьор до полуавтономни медицински устройства до неща, които дори не сме си представяли, добрите решения, ръководещи развитието на партньорствата между хората и роботите, могат да помогнат да се избегнат ненужни политически търкания относно обещаващите нови технологии и да помогнат за максимизиране на ползите за хората. В този документ предоставям преглед на някои от тези съображения за пред-политически дизайн, които, доколкото можем да мислим за интелигентен социален дизайн сега, могат да ни помогнат да се ориентираме в съображенията на обществената политика в бъдеще.

ДАННИ, които роботът изпълнява.

ДАННИ, които роботът изпълнява.



Човешката културна реакция към роботите

Ако четете тази статия, вероятно сте много свикнали да бъдете хора. Може да се чувства като нищо особено. Но след 12 години в роботиката, с изследователи, които празнуват, когато успяваме да накараме роботите да изпълняват най-простото човешко поведение, ми стана ясно колко сложни са човешките действия и колко впечатляващи са човешките способности, от нашето зрение до нашата емоционална комуникация . За разлика от роботите, хората са уникално талантливи да се адаптират към нови или динамични ситуации, като например да признаят нов човек, влизащ в стаята, докато поддържат разговор с някой друг. Можем да идентифицираме важността в сложна сцена в контексти, които машините намират за трудни, като виждане на пътека в гора. И можем лесно да анализираме човешката или социалната значимост, като забележим, че някой се усмихва, но явно блокира влизането ви, например, или знаем, без да питаме, че магазинът е затворен. Освен това сме креативни и понякога правим непредвидими неща.

Ще бъде ли удобно на хората да се качат на самолет без пилот?

За разлика от тях, роботите се представят най-добре при силно ограничени задачи – например търсене на възможни съвпадения с адреса, който въвеждате в навигационната си система в рамките на няколко мили от вашите GPS координати. Способността им да търсят големи количества данни в рамките на тези ограничения, техният потенциал за проектиране за уникални усещания или физически възможности – като правене на снимка или повдигане на тежък предмет – и способността им да ни свързват с отдалечена информация и комуникации, са примери за неща, които ние не можеше без помощ. По този начин машините дават възможност на хората, но хората също водят и осигуряват мотивацията за машините. Партньорството между възможностите на хората и тези на машините дава възможност за иновации, подобрена производителност на приложенията и проучване отвъд това, което всеки партньор може да направи индивидуално.



За да завърши успешно такива системи за поведение, областта на социалната роботика адаптира методологията от психологията и, в моята скорошна работа, развлеченията. Човешките колеги не са просто полезни колеги; сътрудничеството изисква връзка и, в идеалния случай, удоволствие в компанията на другия. По същия начин, докато машините със социални възможности могат да осигурят по-добра ефективност и полезност, харизматичните машини биха могли да надхвърлят това, създавайки обща стойност и удоволствие. Надявам се, че адаптирането на техники от обучението по актьорско майсторство и сътрудничеството с изпълнители могат да осигурят допълнителни методи за стартиране на този процес. По този начин, сред различните казуси на роботи за сътрудничество, описани подробно по-долу, ще включа прозрения от създаването на робот комик.
Ще бъде ли удобно на хората да се качат на самолет без пилот?

Роботите не се нуждаят от очи, ръце или крака, за да ги третираме като социални агенти. Оказва се, че ние бързо оценяваме възможностите и персоните на машината инстинктивно, може би защото машините имат физически въплъщения и често четими цели. Общителността е нашето естествено взаимодействие един с друг и с живите същества като цяло. Като част от това вродено поведение ние бързо се стремим да идентифицираме обекти от агенти. Всъщност, като социални същества, често нашето поведение по подразбиране е да антропоморфизираме движещи се роботи.

Като социални същества, често нашето поведение по подразбиране е да антропоморфизираме движещи се роботи.



кацане на марсоход 2020 г

Анимацията е изпълнена с антропоморфни и неантропоморфни герои, от лампата на Pixar до вълшебния килим в Aladdin. Невролозите са открили, че един от ключовете към нашето приписване на агентство е целенасоченото движение.единХайдер и Зимел тестваха тази теория с анимации на прости форми и субектите лесно приписваха характера и мисълта на движещи се триъгълници.две

За да разберете какво отличава поведението на обекта от поведението на агента, представете си падащо листо, което се тъче напред-назад във въздуха, следвайки законите на физиката. Въпреки че е в движение, това движение не е произволно, така че ние наричаме листата обект. Ако обаче в сцената се появи пеперуда и листото внезапно се придвижи в непосредствена близост до пеперудата, запазвайки тази близост, дори когато пеперудата продължава да се движи, веднага бихме казали, че листото е видяло пеперудата и че листото следва то. Всъщност невролозите са открили, че неприписването на преднамереност на подобни примери за целенасочено поведение може да бъде индикация за социално разстройство.3Приписването на агенции е част от това да бъдеш човек.

Едно следствие от приписването на агенция на машините е, че можем да се свържем с тях независимо от вродения опит на машината, както показват следните примери. През 2008 г. Кори Кид завърши проучване с робот, предназначен да помогне в целите за фитнес и загуба на тегло, като осигури социално присъствие, с което участниците в проучването проследяват своите рутини.4Роботът осъществяваше очен контакт (единствените му движещи се части), изговаряше своите поздрави и инструкции и имаше интерфейс със сензорен екран за въвеждане на данни. В стремежа си да запази добра репутация, тя може да се опита да ангажира отново участниците, като им каже колко е хубаво да ги видя отново, ако не бяха посетили робота след няколко дни. Неговото програмиране включваше динамична вътрешна променлива, оценяваща връзката му с човешкия партньор.

Когато Кид проведе проучване, сравняващо колко добре участниците проследяват навиците си, той сравнява три групи: тези, които използват писалка и хартия, само сензорен екран или сензорен екран с роботи. Докато всички участници в първата група (химикалка и хартия) се отказаха преди изтичането на шестте седмици, а само няколко от втората (само със сензорен екран) избраха да удължат експеримента до осем седмици, когато им беше предложено (въпреки че всички бяха завършили експеримент), почти всички от последната група (робот със сензорен екран) завършиха експеримента и избраха да удължат допълнителните две седмици. Всъщност, с изключение на един участник, който никога не е включвал своя робот, повечето от третата група назовават своите роботи и всички използват социални описателни като него или тя по време на интервютата си. Един участник дори избягва да връща обажданията на диригента на изследването в края на проучването, защото не иска да върне своя робот. С известна степен на игривост те се отнасяха към тези роботи като към герои и може би дори се бяха свързали с тях. Роботите със сигурност бяха по-успешни в ангажирането им в попълването на техните дневници за храна и фитнес, отколкото несоциалните технологии.

С известна степен на игривост те се отнасяха към тези роботи като към герои и може би дори се бяха свързали с тях.

Споделянето на травматични преживявания може също да насърчи свързването, както видяхме при войници, които работят с роботи за обезвреждане на бомби.5В полето тези роботи работят със своите човешки партньори, поставяйки се в опасност, за да предпазят партньорите си от опасност. След като работи заедно за продължителен период от време, войникът може да почувства, че роботът е спасил живота му отново и отново. Това не е само теоретично. Оказва се, че iRobot, производителите на роботите за обезвреждане на бомби Packbot, всъщност са получили кутии с шрапнели, състоящи се от останките на роботите след експлозия с бележка, която казва: Можете ли да го поправите? След като предлагат да изпратят нов робот в частта, войниците казват: Не, ние искаме този. Този конкретен робот беше този, с когото бяха споделили опит, свързали се и този, който не искаха да умрат.

Разбира се, хората не винаги се свързват с машините. Лошият социален дизайн може да бъде труден за тълкуване или да отблъсква, вместо да ангажира. Една удобна рубрика, посочена от дизайнерите на роботи за последното, е Uncanny Valley.6Концепцията е, че правенето на машините по-човекоподобни е добре до определен момент, след което те стават неудобни (зловещи), докато не постигнете човешко подобие, което е най-добрият дизайн от всички. Теоретичната графика на Uncanny Valley включва две линии, една крива за агенти, които са неподвижни (например снимка на мъртъв човек ще бъде в долината), и друга крива с по-високи върхове и долини за тези, които се движат (за например, зомбито е движещата се версия на това).

uncanny_credits600

Според моето тълкуване част от неудобството в реакцията на хората към роботи с много човешки дизайн е, че тяхното поведение все още не е напълно човешко и ние сме изключително запознати с това как трябва да изглежда човешкото поведение. По този начин, колкото по-човекоподобен е роботът, толкова по-висока е границата на поведението му, преди да намерим действията му за подходящи. Роботизираната играчка Pleo използва тази идея. Предполага се, че е бебе динозавър, животно, с което не сме познати. Това е хитра идея, защото за разлика от възможните роботизирани домашни любимци като кучета или котки, ние няма с какво да го сравняваме при оценката на поведението му. В много случаи може да бъде също толкова удобно да имате повече карикатурни или дори неантропоморфни дизайни. Няма нужда всички роботи да изглеждат, дори донякъде, като хората.

Робот играчка Doreamon и Robocop

Reuters – (L) Най-големият производител на играчки в Япония Bandai Co Ltd Президентът Такео Такасу държи новия говорещ робот на компанията, базиран на популярния анимационен герой на име Doraemon, котка робот от бъдещето; (R) Актьорът Ричард Идън, облечен като Робокоп.

Културни вариации в отговор на роботи

Нашите очаквания към роботите и отговорът ни към техните проекти варират в международен план; кривата на Uncanny Valley има различна дъга в зависимост къде се намирате. Разбира се, нашето разказване на истории се различава значително. В Япония роботите са сладки и пухкави. Хората са склонни да мислят за роботизирани домашни любимци. В Съединените щати, за разлика от тях, роботите са страшни. Склонни сме да ги смятаме за заплашителни.

В Япония роботите са сладки и пухкави. В Съединените щати роботите са страшни.

Културният отговор има значение за желанието на хората да приемат роботизирани системи. Това е особено важно в области на обслужване, по-специално услуги за грижи от един или друг вид, където човешкият комфорт е едновременно цел и до известна степен е необходим за човешкото сътрудничество за постигане на тази цел.

Новинарските репортажи за технологиите на роботите в Съединените щати често споменават сценарии на съдния ден, напомнящи за Терминатор или Робокоп, дори когато иновацията е безобидна. Моят докторски съветник, Рийд Симънс, се шегува, че роботизаторите трябва да се справят с такива човешки страхове, като се запитаме: Колко изпъкнал трябва да бъде големият червен бутон върху роботите, които продаваме? Въпреки че има и забележителни примери за обратното (Wall-E, Johnny-5, C3P0), вярно е, че Холивуд обича да драматизира страшни роботи, поне в някои случаи (Skynet, HAL, Daleks, Cylons).

Едно от обясненията за различния културен отговор може да бъде религиозен произход. Корените на комплекса на западния терминатор може всъщност да идват от преобладаването на монотеистичните вярвания на Запад. Ако ролята на Бог е да създава хора, хората, които създават човекоподобни машини, могат да се разглеждат като узурпиращи ролята на Бог, акт, за който се предполага, че ще доведе до лоши последици. Независимо от настоящата религиозна практика, подобно разказване на истории може да проникне в културните очаквания. Виждаме тази конструкция в историята на Мери Шели за Франкенщайн, публикувана за първи път през 1818 г. Измислен учен, д-р Франкенщайн, шие трупове заедно, след което оживява своето супер-създание в гръмотевична буря. След като го види анимирано, той се ужасява от резултата и при изоставянето му от създателя му, съществото се обръща към лошо поведение. Това усещане за неизбежност е културно, а не логично.

В Япония, за разлика от това, ранната религиозна история се основава на шинтоизма. В шинтоисткия анимизъм предметите, животните и хората споделят общи духове, които естествено искат да бъдат в хармония.7По този начин няма йерархия на видовете и оставени на случайността, очакването е, че резултатът от новите технологии ще допълни човешкото общество. Във все по-популярната японска анимационна поредица Astroboy откриваме много подобна история на формиране с Франкенщайн, но културната среда на историята поражда противоположно заключение. Astroboy е робот, създаден от измислено Министерство на науката, за да замени починалия син на режисьора. Първоначално отхвърлен от тази родителска фигура, той се присъединява към цирк, където е преоткрит години по-късно и се превръща в супергерой, спасявайки обществото от човешките недостатъци.

Big Brother вече не изглежда толкова проблем за много хора.

война испания срещу англия

Както пише един журналист, като се има предвид, че японската култура предразполага своите членове да гледат на роботите като на помощници и равни, пропити с нещо подобно на западната концепция за душа, докато американците гледат на роботите като на опасни и умишлени конструкции, които в крайна сметка ще доведат до смъртта на техния производителите, едва ли трябва да ни учудва, че една нация предпочита използването им във война, докато другата ги представя като доброжелателни другари, подходящи за подпомагане на бързо застаряващото и все по-зависимо население.8Нашите културни основи влияят върху медийното представяне на роботиката и могат да повлияят на приложенията, към които сме насочени за разработка, но това не означава, че има някаква неизбежност роботите да бъдат добри, лоши или други. Освен това новото разказване на истории може да повлияе на нашите културни нрави, една от причините, поради които забавлението е важно. Културата винаги е в движение.

Президентът Обама с

Ройтерс/Лари Даунинг – Президентът на САЩ Барак Обама (2-ри L) се покланя на робота Асимо, докато посещава Miraikan или Националния музей за нововъзникваща наука и иновации, в Токио, 24 април 2014 г.

Проектиране на роботи и изработване на политики в информационната ера

Човешката културна реакция към технологиите като цяло навлиза в бърза промяна. Преди няколко десетилетия никой не би могъл да предвиди комфорта на много от днешните тийнейджъри, когато толкова много от личните им данни се появяват онлайн. Big Brother вече не изглежда толкова проблем за много хора. Доставчиците на мобилни телефони може да споделят нашите данни за местоположение с други компании, правителството може да е в състояние да чете нашите имейли, но в свят, в който социалното присъствие настоява за постоянни актуализации в Twitter и снимки в Instagram, хората все пак се насърчават да споделят тези данни със света . Сексуалната революция от 60-те и 70-те години на миналия век не трае вечно и махалото може също да се завърти обратно върху поверителността на данните, но аргументираните аспекти на културната промяна по отношение на технологиите ще останат.

Социалните роботи се докосват до нашата човешка нужда да се свързваме помежду си и по този начин съществуват уникални етични и културни съображения, които възникват при въвеждането на такива роботи в обществото. Обратната страна на обмислянето на връзката между хората с машините е, че дизайнерите на роботи и в крайна сметка политиците може да се наложи да защитят потребителите от възможностите за социални роботи да заменят или допълват здравия човешки контакт или, по-тъмно, да забавят нормалното развитие. Помислете за по-екстремна версия на това как видеоигрите понякога се използват от уязвими групи (например социално изолирани или депресирани) като бягство, което може или не може да им попречи да се ангажират отново с други хора. Интелигентността на роботите и симулираното социално поведение са опростени в сравнение с човешкия еквивалент. Едното не може да измести другото и трябва да има защити, за да се избегне асоциалното прекомерно разчитане.

Социалните роботи се докосват до нашата човешка нужда да се свързваме помежду си.

От друга страна, също така е възможно да се търсят начини за използване на тези технологии за насърчаване на човешката връзка. Тъй като някои изследователи на аутизма разследват, социалните роботи могат да помогнат на социално увредените хора да се свържат с другите,9практикуване на емпатично поведение като стъпка към нормалния човешки контакт. Като цяло, последиците от социалната роля и способности на робота трябва да се вземат предвид при проектирането на насоки за производство и регулирането на потребителските технологии.

В допълнение към насърчаването на положителни приложения за технологията и защитата на потребителя, в крайна сметка може да възникне и въпросът дали трябва да регулираме третирането на машините. Това може да изглежда като смешно предложение днес, но колкото повече разглеждаме робота като социално присъствие, толкова повече изглежда разширяваме нашите концепции за правилно и грешно към нашето отношение към тях. В едно проучване експериментаторите накараха субектите да преминат през различни упражнения за изграждане на екип заедно с шест роботизирани динозавра, след което им подадоха чук и помолиха участниците да унищожат роботите. Всички участници отказаха.10Всъщност единственият начин, по който диригентите на изследването можеха да накарат участниците да повредят някой от роботите, беше да заплашват да унищожат всички роботи, освен ако групата не разбие поне един. Както етикът от Carnegie Mellon Джон Хукър веднъж каза на нашия клас по етика на роботите, докато на теория няма морален негатив към нараняването на робот, ако разглеждаме този робот като социален субект, причиняването на щети се отразява лошо върху нас. Това не е различно от обезкуражаването на малките деца да нараняват мравки, тъй като не искаме подобно поведение на игра да се развие в хапене на други деца в училище.

Друг ефект от разглеждането на роботите (и други машини) като агенти е, че реагираме социално на тяхното поведение и искания. Някои роботи трябва умишлено да приличат на машина. През 60-те години на миналия век легендата гласи, че първите автомобилни детектори за предпазни колани дебютираха със звукови клипове, които можеха да накарат пътниците да закопчат коланите си. Първоначално собствениците празнуваха способността на колите си да говорят, като канеха съседите да го видят и казваха, че живеят в бъдещето. След като новостта отмина обаче, идеята колата им да им дава заповеди стана не само дразнеща, но и социално оскърбителна. Персонифицираният глас на колата се опитваше да им каже какво да правят. Нашите реакции към социалните агенти се различават от реакциите ни към обекти и в крайна сметка производителите на автомобили се опитаха да намалят обидата, като вместо това промениха известието на бипкащ звук.

Различните човешки контексти могат да се възползват от роботи с по-подобни на машина или повече човешки характеристики. В експеримент, при който теоретично роботите трябваше да изпълняват различни помощни задачи, участниците бяха помолени да изберат предпочитанията си за лице като робот, смесено лице-човек или човек.единадесетВ контекста на личната грижа, като къпане, повечето участници силно предпочитат система, която действа само като оборудване. Вероятно потребителите са се чувствали неудобно от другарството поради личния характер на задачата. От друга страна, при избора на лице, което да помогне на субекта с важна информационна задача, като например къде да инвестира парите на субекта, роботизираното лице е избрано най-малко, т.е. потребителите предпочитат наличието на човешки характеристики. По-младите участници избраха смесеното лице човек-робот, а по-възрастните участници като цяло избраха най-човешкото лице, може би защото поради човешките качества роботите изглеждат по-надеждни. Разбирането на този вид интерфейсни очаквания ще повлияе на посрещането и производителността на всеки робот, работещ в човешки контекст.
Социалните роботи се докосват до нашата човешка нужда да се свързваме помежду си.

Рамка за партньорства човек-робот

За да мотивирам съображенията за дизайн и политика, разделям партньорствата човек-робот на три категории, всяка с краткосрочни индустриални или потребителски приложения: роботи за телеприсъствие, роботи за сътрудничество и автономни превозни средства. В първата категория хората дават команди от по-високо ниво на отдалечени системи, като дистанционно пилотиране в сценарий за търсене и спасяване. Във втория, ние въвеждаме роботи в споделена човешка среда, като нашите болници, работни места, тематични паркове или домове (например робот за доставка в болница, който помага на медицинските сестри при донасянето на прясно бельо и транспортирането на клинични проби). В третия, хората пътуват в рамките на машини с възможност да предоставят команди от по-високо ниво като дестинация или споделяне на контрол – например кацане на самолет след полет, който се извършва на автопилот.

За всички тези категории ефективните роботи трябва да имат интуитивни интерфейси за човешко участие, ясна комуникация на състоянието, способност да усещат и интерпретират поведението на своите човешки партньори и, разбира се, да могат да поддържат ролята си в споделената задача. Извличаме примерите във всяка категория за съображения за дизайн и политика. Надеждата е да се осигурят проекти, при които разделянето на човешки и машинни възможности дава възможност на потребителите и има положително човешко въздействие, което води до поведение, производителност и обществено въздействие, които надхвърлят това, което всеки партньор може да направи сам.

Телеприсъствие

Телеприсъствието предлага възможността на хората да имат сензорни способности и физическо присъствие в среда, в която е трудно, опасно или неудобно за човек да пътува. Когато работех в лабораторията за реактивно движение на НАСА, хората там обичаха да мислят за своите космически кораби и роувъри като разширения на човешките сетива. Други приложения и разработки за телеприсъствие включват новинарска агенция, която получава по-добра представа за политическо събитие, бизнесмен, пропускащ дълъг полет, като присъства на конференция чрез робот, учен, събиращ данни, или водещите оцелели от екипа за търсене и спасяване в безопасност.

Модел на дрон на американските военновъздушни сили с размер на насекомо се държи от член на екипа на Micro Air Vehicles на Изследователската лаборатория на ВВС (REUTERS/Skip Peterson).

Модел на дрон на американските военновъздушни сили с размер на насекомо се държи от член на екипа на Micro Air Vehicles на Изследователската лаборатория на ВВС (REUTERS/Skip Peterson).

Поради разстоянието, всички тези задачи ще изискват интерфейси за дистанционно управление и модели за споделена автономия. Решението колко изчисления и контрол трябва да бъдат делегирани на машината (споделена автономия) може да съществува в плъзгаща се скала между различни роботи. Изискването на по-висока локална автономия от робота би било важно, когато той се нуждае от бърза реакция и контрол, да речем, за да поддържа надморска височина, има уникални познания за своята местна среда, за да може например да се ориентира към звук или е извън обхвата на комуникация. Възлагането на по-високи нива на контрол на лицето (или екипа от хора) може да бъде добър избор, когато задачата изисква човешка експертиза, роботът е предвиден или има съображения за отговорност. Дори марсоходите имат предпазни мерки, които им пречат да изпълнят командите си в присъствието на неочаквано препятствие или опасност – като например ръба на скала – като се има предвид, че операторите биха били твърде далеч, за да комуникират бързо с роботите.

за кого се омъжи кралица Мария на Шотландия

Разбивката на автономията е подобна на разграничението в човешките тела между рефлексите и когнитивните решения. Когато докоснете гореща горелка, гръбначният ви мозък изпраща бърз отговор, за да издърпа ръката ви назад, без да се консултира с мозъка. Не мислите за това и не взимате решение да оттеглите ръката си. Просто се случва - биологична адаптация за защита на организма. По същия начин, в ситуации, в които контролните вериги няма да се появят достатъчно бързо, комуникацията намалява или когато бихме искали пилотът да наблюдава други роботи, можем да използваме споделена автономия, за да използваме знанията на оператора за значимостта и целта, без да го претегляме. надолу с подробностите за надеждни машинни задачи, като например изпълнение на известна траектория на полета.

Предизвикателството при проектирането на интерфейс за такава система е да позволи баланс между човешки и машинни възможности, който ефективно изпълнява задачата, без да претоварва оператора или да не постига целта. Един от начините да се даде възможност това е да се адаптира съотношението между хората и роботите. В идеалния случай човешките таланти могат да допълнят и подобрят производителността на машината, но това работи само ако не им се налага да микроуправляват роботите. За да предоставите пример за приложение с висока автономност на роботите, представете си геолог, който иска да използва половин дузина летящи роботи, за да преначертае линията на разлома след земетресения, за да предскаже по-добре бъдещи щети. Използвайки екип от роботи, този учен може безопасно да изследва голям терен, докато роботите се възползват от знанията на учения за значимостта: какви са областите за картографиране, да речем, или конкретните земни характеристики, представляващи опасност от бъдещ колапс?

Въпросът за съотношението човек-робот е бил проблем при военното разполагане на летящи роботи, често наричани дронове. Когнитивното натоварване на оператора ще повлияе на изпълнението на задачите и умората.

Дизайните, които насърчават прости интерфейси за управление и подходящи прекъсвания на автономността, могат да помогнат за управлението на когнитивното натоварване на пилота, позволявайки безопасността и по-доброто вземане на решения. Сложността на задачите, необходимата точност и здравето на оператора могат да бъдат фактори за регулиране на това какви трябва да бъдат максималните задачи за всеки пилот. (Също така има различни социални и политически проблеми при избора на дизайн на автономия в това пространство, като например наредбата в Колорадо, която се стреми да направи стрелбата с дронове в небето законна12.)

При задачи за търсене и спасяване може да е желателно много по-ниско ниво на автономност на робота поради потенциалната сложност и опасност. Оперативният дизайн трябва да отразява едно основно съображение: безопасността на хората. При сегашните разгръщания операторите често са на място, като използват роботите, за да получат въздушни изгледи, които хората не могат лесно да дублират. Това означава, че те сами могат да се изправят пред опасност, така че в определени среди изследователските екипи са постигнали успех с екипи от трима души.13Докато главният пилот наблюдава гледната точка (видео подаване) на робота и контролира движението му, втори човек наблюдава робота в небето и казва на пилота за предстоящи препятствия или цели, които са извън видимостта на робота. Трети действа като служител по безопасността, като се уверява, че първите двама не са толкова погълнати от летенето и гледането на робота, че сами да стъпят в опасна среда. Стандартизирането на правилата за безопасност за такива задачи, тъй като такива системи стават все по-широко използвани, може да спаси животи.

Друга област на приложение за роботите за телеприсъствие е дистанционното присъствие, при което един човек може да присъства на отдалечено събитие чрез робот. Например, вместо да пропусне важна среща, болен служител може да влезе в офис робота и да го закара до конферентната зала. Веднъж там, може да е по-практично (и естествено) за робота да се локализира и ориентира към този, който в момента говори, използвайки своя микрофонен масив, разширявайки идеята за местна автономия. Подобно поведение може автоматично да държи другите говорители в полезрението за отдалечения потребител, като същевременно показва на присъстващите неговото или нейното внимание. Докато отдалеченият потребител говори, роботът може автоматично да осъществи зрителен контакт с другите посетители чрез способността си да се върти.

Вместо да пропусне важна среща, болен служител може да влезе в офис робота и да го закара в конферентната зала.

Нашата социална реакция към машините може да бъде предимство за тяхното въздействие и използваемост. В горния пример физическото присъствие на робота и подобни естествени движения могат подсъзнателно да повлияят на останалите присъстващи, което води до по-ефективна и въздействаща комуникация на идеите на отдалечения потребител. Освен това, когато срещата приключи, отдалеченият потребител може да разговаря с хора, когато излязат от стаята или да отиде с тях, докато посещават кафемашината надолу в коридора. Такава машина може да помогне за показване на личността и присъствието по по-естествен начин от простото обаждане или видеоконферентна връзка. Установяването на доверие, обсъждането на идеи и разбирането помежду си е съществена част от производителността и интерфейсите за телеприсъствие ще се възползват от включването на това знание.

Една от проблемите на политиката за наличието на такива системи на работното място е поверителността, било то на интелектуалната собственост, обсъждана по време на срещата, или на изображенията, заснети на колеги. Може би видеоданните се изтриват след предаването и използването на робота се основава на обвързващо споразумение да не се заснемат видео данните от разстояние. За да може системата за телеприсъствие да поддържа социалната си функция за овластяване на болния служител, компанията и колегите трябва да знаят, че са в безопасност от злоупотреба с данните на офис робота и трябва да има твърда политика и защита. Помислете за законите за подслушване.

Работното място не е единственият потенциален потребител на системи за отдалечено присъствие. Изследователи от Georgia Tech започнаха да изследват потенциала за използване на роботи за телеприсъствие от възрастните хора.14Независимо дали поради физическо увреждане или загуба на възприятие, като например зрение, загубата на шофьорска книжка може да причини травматична загуба на независимост с напредването на възрастта. Една идея за противодействие на тези чувства на изолация може да бъде да се даде възможност на по-възрастен човек да присъства на събития или да посети семейството си с помощта на робот за телеприсъствие. По време на проучвателно проучване изследователите научиха, че докато възрастните хора, които анкетираха, са имали много негативна реакция към идеята, че децата им могат да ги посещават с роботизирани средства, вместо да идват лично, идеята да имат робот в дома на децата си, който те биха могли влизане по желание беше много привлекателно.

Разликата, разбира се, е, че първият може да увеличи социалната им изолация, докато вторият пример увеличава усещането за лична свобода на потребителя. Някои участници в проучването изразиха желание просто да се разходят навън или да присъстват лично на концерт на открито. Номерът тук е да се използват такива технологии по начини, които защитават популациите, които технологията е предназначена да поддържа, или насърчаване на случаите на потребителска употреба, които вероятно ще имат положително социално въздействие.

Satsuko Yatsuzaka with a therapeutic robot

Reuters/Kim – Сацуко Яцузака (84) държи терапевтичен робот на име Паро в дома за възрастни хора Суисиоен, на около 30 км (19 мили) южно от осакатената от цунами атомна централа в Иваки, префектура Фукушима.

Ежедневни роботи

Нека дефинираме ежедневните роботи като тези, които работят директно с хората и споделят обща среда. От робота Роузи до дистанционно управляваните автомати в Walt Disney World, тези системи могат да уловят въображението ни. Те могат също да помагат на нашите възрастни хора, да помагат на работниците или да осигуряват връзка между двама души – като например роботизирано плюшено мече, предназначено да помогне за преодоляване на пропастта между медицинска сестра и дете в плашеща болнична среда.

Физическите и поведенческите проекти на такива роботи обикновено са специализирани за определен домейн (роботите се справят най-добре в предписаните сценарии на задачи), но те може да са в състояние да работят гъвкаво в това пространство с човешка помощ; например роботът Baxter е индустриален робот, който може лесно да научи нови задачи и използва социални знаци. Поради тесния им контакт с хората, ефективността на ежедневните роботи ще изисква анализ на социалния контекст, възприемане на партньорите за човешкото взаимодействие и генериране на социално подходящи действия.

От роботизирани играчки до роботи на сцената, съществува голям пазарен потенциал за роботи в развлекателните приложения. Роботите могат да бъдат скъпи; по този начин е вероятно високо съотношение на хора към роботи за тези приложения. Развлеченията също могат да осигурят културна полза, като ни помогнат да оформим това, което си представяме, че е възможно. Тематичните паркове на Дисни отдавна включват механизирани движения на героите в парковите разходки и атракции. Съвсем наскоро те започнаха да включват дистанционно управлявани или частично автономни роботи като роботизиран динозавър, приятелско кошче за боклук и холографска костенурка.

Може да съм предубеден, но има и изследователска стойност за поставянето на роботи в развлекателния контекст. Помислете за театрална публика, която се променя от една вечер на друга. С правилната защита на поверителността на събраните данни за публиката, сцената може да осигури ограничена среда за робот да изследва малки вариации итеративно от едно изпълнение до следващо, като използва членовете на аудиторията като точки за данни за машинно обучение.петнадесетТъй като започнах да изследвам с моя робот комик, може да е по-лесно за роботите да тълкуват социалното поведение на публиката в сравнение с отделния човек поради общата статистика (средно движение, обем на смях и други подобни) и известните социални конвенции (ръкопляскания при края на сцена).16

Дори отвъд алгоритмите за машинно обучение, това, което виждаме в отговорите на публиката на аниматорите на роботи, може да даде представа за други съвместни роботи. В правилния контекст, робот, признаващ грешките си със самоунизяване, може да накара хората да го харесат повече. Според моя опит с комедията с роботи, хората обичат да слушат как робот споделя гледна точка на машината: говоренето за неговите системи за възприятие, ограниченията на скоростта на процесора и живота на батерията и прегряването на двигателите внасят усещане за реалност във взаимодействието. Създадената обща стойност може или не може да инвестира човешките партньори в робота, но определено може да осигури на партньорите за взаимодействие с по-добро разбиране на действителните възможности на робота, ограничения и текущо състояние - особено ако информацията се доставя по харизматичен начин.

В правилния контекст, робот, признаващ грешките си със самоунижение, може да накара хората да го харесат повече.

Друго предимство от въвеждането на методологията за изпълнение и сътрудничеството в изследванията на роботиката е това, което можем да приложим кръстосано от обучението по актьорско майсторство. Не всички роботи говорят. Но дори и без вербализация, хората ще предскажат намерението на робота по неговите действия. Обучението по актьорско майсторство помага да се свърже мотивацията на агента с физичността и жестовете. По този начин, адаптирането на методологията в тези области може да бъде особено полезно за развитието на невербални комуникации на роботите, както и за създаване на последователни, симпатични или персонализирани личности за конкретни приложения на роботи.

Едно от предимствата на роботизираната производителност е, че създава по-добро разбиране на нивата на комфорт човек-робот – разбиране, което след това може да се приложи другаде. Роботите, работещи в споделени с хората пространства, се възползват от изучаването на нашите социални модели и конвенции. Робот, доставящ проби в болница, не само ще трябва да се движи по коридорите, но и ще трябва да знае как да преплита хората по социално подходящ начин.

В проучване, сравняващо роботите за доставка в болница, работещи в хирургично отделение с родилно отделение, социалният контекст на неговото разполагане промени начина, по който хората оценяват работата на робота.17Докато хирурзите и другите работници в първата се разочароваха от това, че роботите дори леко пречат в среда с по-висок стрес, същите роботи в родилното отделение бяха оценени като много ефективни и симпатични. Въпреки че функциите му бяха абсолютно еднакви, същата система на поведение води до много различен човешки отговор. Това подчертава необходимостта от персонализиране на поведението и функцията към социалния и културния контекст.

Автономни превозни средства

Може да се каже, че автономните превозни средства вече работят на повечето летища. Пилотите се грижат за излитането и кацането, но в по-малко предизвикателната част от пътуването, за която хората имат по-трудно време да поддържат бдителност, често отговаря автопилот, освен ако не се случи нещо необичайно. Японските системи на метрото също работят по стандартно разписание с наблюдение за хора, стоящи пред вратата. И в двете системи има възможност хората да поемат, нулират или отменят машинните решения, така че в крайна сметка това са споделени системи за автономност с плъзгаща се скала за вземане на решения от хора и машини.

Reuters/Stephen Lam – Самоуправляващото се превозно средство на Google обикаля паркинга в Музея на компютърната история след презентация в Маунтин Вю, Калифорния, 13 май 2014 г.

Reuters/Стивън Лам – Самоуправляващото се превозно средство на Google обикаля паркинга в Музея на компютърната история след презентация в Маунтин Вю, Калифорния, 13 май 2014 г.

Чувал съм хора да казват, че една от причините летящите роботи да са станали толкова популярни е, че имат толкова малко за сблъсък в небето. С други думи, машинното възприятие далеч не е съвършено, но ако една система стои далеч от земята, има малко пречки и тя може да разчита минимално на човешко копие. Но какво се случва в случай на автономни автомобили, които се движат в богата на препятствия среда, заобиколена от автомобили, пълни с хора? Такива среди подчертават важността на съображенията за дизайн, които позволяват — и регулаторните политики, които изискват — такива превозни средства да учат, следват и съобщават правилата на пътя по социално подходящ и ефективен начин.

Автономните автомобили направиха бързи набези през последните няколко години. Техните непосредствени ползи ще включват безопасност и удобство за човешкия пътник; представете си, че не трябва да се притеснявате да намерите място за паркиране, докато изпълнявате поръчка, защото колата може да паркира сама. Обичайното им използване би повлияло на промените в инфраструктурата, тъй като паркингите може да са по-далеч от събитие и правилата за движение може да се спазват по-универсално. В известен смисъл полуавтономните системи предоставят ясен пряк път за политиците за съображения за отговорност. Като държите човек в примка, грешката в случай на лошо вземане на решения, водеща до злополука, става по-лесна за определяне.

Това, което ще става все по-трудно обаче, е идеята за промяна на разпределението на вземането на решения, така че превозното средство не само да отговаря за работещите механики (извличане на енергия от горивото и прехвърляне на движението на волана към ъгъла на колелото), но и за шофиране (решаване кога да се ускори или кой върви първи на кръстовище). Вече имаме автомобили с антиблокиращи спирачки, круиз контрол и функции за разпознаване на разстояние. Следващото поколение интелигентни автомобили ще измести съотношението на споделената автономия от ориентирано към човека към ориентирано към роботи. Пътниците или кондукторът ще предоставят директиви от по-високо ниво (избиране на дестинация, искане на различен маршрут или молба на колата да спре внезапно, когато някой забележи ресторант, който може да иска да опита).

Технологията на превозните средства трябва да бъде проектирана така, че да дава възможност на хората. Може да е изкушаващо да разгледаме нарастващата статистика на злополуките поради изпращане на текстови съобщения по време на шофиране и да забраним на хората да шофират изцяло, но партньорството с технологиите може да осигури по-добро решение. Ако шофьорът е разсеян, роботизирана система може да е в състояние да изглади траектории и да поддържа безопасността, подобно на хирургичния робот може да премахне треперенето на човешката ръка. Колата може да използва техники за разпознаване на образи или дори вграден алкотестер, за да открие опиянение с голяма вероятност и да се увери, че пътниците вътре се прибират безопасно. Дори и без тази технология, те могат да деактивират функцията на автомобила, докато не са в по-добро състояние за шофиране.

Допълнителните съображения за безопасност включват точността и режимите на отказ за системите за възприемане на превозното средство. Те трябва да отговарят на високи стандарти, за да се уверят, че автоматизираните системи действително осигуряват цялостна полза. Компаниите, произвеждащи превозните средства, трябва да бъдат регулирани както при всяка потребителска технология, но клиентите могат да контролират местните променливи. Ако пътниците бързат, ще успеят ли да засилят агресията на колата, пълзяйки на кръстовището, въпреки че Honda Civic вероятно пристигна секунда преди нас?

С потребител, който настройва локални променливи или препрограмира определени стратегии за шофиране, кой всъщност е създателят на технологията, може да стане малко движеща се цел. Понякога ще се случват инциденти и въпреки че автомобилите не могат да бъдат съдени в съда, производителят може. По този начин политиците трябва да преосмислят опасенията за отговорност с поглед към безопасността и обществената полза.

истинското име на кървава мери

Друго интересно съображение е социалният интерфейс между автономни автомобили и автомобили с човешки шофьори. Конкретните роботизирани стилове на шофиране могат да се погрижат по-добре за приемането и добре дошли от човека. Ще се разстроят ли пътниците, ако техните автомобили настояват да спазват обявените ограничения на скоростта, вместо да карат с преобладаващата скорост на трафика? Ако споделяме пътя, бихме ли искали те да са сервилни, винаги да дават право на път на хората- шофьори? Това са съображения, които можем да оценим директно с помощта на инструментите на Social Robotics, оценявайки системи с разнообразни поведенчески характеристики, използвайки реални хора като проби за изследване. Понякога тези изследвания имат неинтуитивни резултати. Може да открием, че това, което трябваше да бъде учтиво колебание, може да се тълкува като липса на увереност и може да накара други шофьори да поставят под съмнение възможностите на автономната кола, чувствайки се по-малко безопасни в близост до тях. Прилагането на трафика за автономни автомобили може да бъде по-сурово, за да се изпрати съобщение до производителите, или по-снизходително, защото служителите приемат, че нарушенията са резултат от изчислителни грешки, а не умишлени нарушения.

Както се подчертава в примерите по-горе, когато поставяме роботи в споделена човешка среда, социалните приписвания стават релевантни за добре дошлите и ефективността на робота поради това, което общуват и реакциите, които предизвикват. Пешеходците често осъществяват зрителен контакт с шофьорите, преди да пресекат път. Автономен автомобил също трябва да може да сигнализира за своята информираност, независимо дали чрез мигане на светлините си или с някакъв допълнителен интерфейс за социални комуникации.

Роботът също трябва да може да комуникира с разпознаваеми модели на движение. Ако шофьор не може да разбере, че роботизирано превозно средство иска да я подмине по магистралата, той може да не смени лентите. Ако автономното превозно средство се движи твърде близо зад някого, този човек може да се ядоса и да се опита да блокира преминаването му, като пътува до превозно средство в следващата лента. Подобно поведение на водача в изолация може да изглежда ирационално или прекалено емоционално, но всъщност отразява известни социални правила и рамки, които машините ще трябва поне да се сближат, преди да могат да се надяват успешно да споделят нашите пътища.

Заключение

Това следващо поколение роботика ще се възползва от проактивното разработване на политики и информиран етичен дизайн. Човешкото партньорство с роботи е най-доброто от двата свята – задълбочен достъп до информация и механични възможности, както и системно мислене от по-високо ниво, способност за справяне с нови или неочаквани явления и познаване на човешките особености. В крайна сметка няма да има единен набор от правила за колаборативни роботи. Необходимостта от персонализиране и индивидуализирани системи за поведение ще се появи както защото това е това, което искаме (потребителското търсене), така и защото работи по-добре. Ще продължат да се появяват нови приложения и иновации.

Уникалните способности на хората и машините се допълват взаимно, както вече видяхме с разпространението на мобилни устройства. При разширяването на този дизайнерски потенциал до социално интелигентни, въплътени машини, добрият дизайн и обществената политика могат да подкрепят това симбиотично партньорство, като конкретно оценяват човешките способности, поддържайки отчитането на обществените цели и положителното човешко въздействие. От съображения за местните обичаи до естествени човешки реакции на действия, подобни на агенти, има дълбоки културни съображения, които влияят върху приемането и ефективността на екипите човек-робот. Тъй като изследователите на социалната роботика увеличават разбирането си за човешкия културен отговор на роботите, ние помагаме да се разкрият културни червени линии, които дизайнерите на първо място и политиците по-нататък ще трябва да вземат предвид.

Политиците могат да направят по-добър избор, за да облекчат безпокойството на хората и да улеснят по-доброто приемане на роботите.

За по-добро разбиране на съображенията за проектиране на съвместни роботи, политиците могат да направят по-добър избор, за да облекчат безпокойството на хората и да улеснят по-доброто приемане на роботите. Наредбите, насърчаващи и защитаващи добрия дизайн, ще повлияят на това дали потребителите ще искат да държат хората начело, както в системите за телеприсъствие, да обединят усилията си в споделена среда за сътрудничество или да предадат вземането на решения, докато се возят в автономно превозно средство. Ясните интерфейси и четливото поведение могат да помогнат на човешките партньори да разберат по-добре или да насочат действията на робота. Подобрените и надеждни системи за възприятие ще помогнат на машините да имат надеждна местна автономия и да интерпретират естественото поведение и реакции на своите човешки партньори. Целта е да се създадат насоки, които позволяват социалната и колаборативната роботика да процъфтява, като безопасно изследва потенциала им за положително въздействие върху живота ни.

за автора

Хедър НайтХедър Найт е кандидат за докторантура в Карнеги Мелън и основател на Мерилин Монробот, която произвежда комедийни изпълнения на роботи и ежегоден филмов фестивал за роботи. Настоящите й изследвания включват взаимодействие човек-робот, невербални машинни комуникации и неантропоморфни социални роботи.