ii presenterar resultaten av videobaserade försök med mänsklig robotinteraktion (HRI) som undersökte människors uppfattningar om olika robotutseenden och tillhörande uppmärksamhetssökande funktioner och beteenden som visas av robotar med olika utseende och beteenden. I HCI-försöken studerades deltagarnas preferenser för olika egenskaper hos robotens utseende och beteende samt deras personlighetsattribueringar mot robotarna jämfört med deras egna personligheter. Sammantaget tenderade deltagarna att föredra robotar med mer mänskligt utseende och attribut. Systematiska individuella skillnader i de dynamiska utseendena stämmer dock inte överens med en universell effekt. Introverta och deltagare med lägre emotionell stabilitet tenderade att föredra det mekaniska utseendet i högre grad än andra deltagare. Det visas också att det är möjligt att värdera enskilda element i en viss robots beteende och sedan bedöma bidraget, eller på annat sätt, av detta element till den övergripande uppfattningen av roboten av människor. Om deltagarnas dynamiska utseende betyg av enskilda robotar till oberoende statiska utseende betyg gav bevis som kunde tas för att stödja en del av den vänstra sidan av Moris teoretiskt föreslagna "uncanny Valley" diagram. Förslag till framtida arbete beskrivs. Robotar som för närvarande är kommersiellt tillgängliga för användning i en hemmiljö och som har mänskliga interaktionsfunktioner är ofta inriktade på leksaks- eller underhållningsfunktioner. I framtiden, en robot följeslagare som är att hitta en mer allmänt användbar plats i en mänsklig orienterad hemmiljö, och därmed dela ett privat hem med en person eller familj, måste uppfylla två huvudkriterier Det måste kunna utföra en rad användbara uppgifter eller funktioner. De tekniska utmaningarna med att få en robot att utföra användbara uppgifter är extremt svåra, och många forskare forskar för närvarande om de tekniska förmågor som kommer att krävas för att utföra användbara funktioner i en mänsklig centrerad miljö inklusive navigering, manipulation, vision, tal, avkänning, säkerhet, systemintegration och planering. De andra kriterierna är utan tvekan lika viktiga, eftersom om roboten inte uppvisar socialt acceptabelt beteende, då människor kan avvisa roboten om det är irriterande, irriterande, oroande eller skrämmande för mänskliga användare. Därför: Forskning om sociala robotar ingår i allmänhet inom det snabbt växande området människa-robotinteraktion (HRI). För en översikt över socialt interaktiva robotar (robotar utformade för att interagera med människor på ett socialt sätt) se Fong et al. (2003).................................................................. Relevanta exempel på studier och undersökningar av mänskliga reaktioner på robotar är: Goetz et al. (2003) där frågor om robot utseende, beteende och uppgift domäner undersöktes, och Severinson-Eklundh et al. (2003) som dokumenterar en longitudinell HCI-prövning som undersöker det mänskliga perspektivet av att använda en robotassistent under flera veckor. Khan (1998), Scopelliti m.fl. (2004) och Dautenhahn et al. (2005) har kartlagt människors syn på robotar för att underlätta utvecklingen av en första designspecifikation för robotar för hushåll eller tjänare. Kanda m.fl. (2004) presenterar resultat från en longitudinell HCI-studie med en robot som arbetskamrat och kamrathandledare som hjälper barn att lära sig engelska. Som ofta är fallet i HRI, på grund av dess tvärvetenskapliga natur (Sabanovic et al. (2007)) bygger den teoretiska och empiriska grunden för denna studie på tre olika, men sammanflätade områden, som kommer att diskuteras separat i tre avsnitt nedan. Den första delen kommer att bygga på observationer från HRIS forskning om effekterna av robotens utseende. Detta avsnitt följs av en kort sammanfattning från psykologisk och HRI-litteratur om hur människor tillskriver sig personlighet, avsikter och förmågor hos både människor och robotar i situationer baserade på utseende, särskilt i situationer med begränsad information tillgänglig. Slutligen kommer eventuella effekter av individuella skillnader i samband med robotutseende, liksom i HRI i allmänhet, att undersökas, innan man avslutar detta avsnitt med presentationen av de forskningsfrågor som rör den aktuella studien. Som är fallet för människa-mänsklig interaktion (jfr. Zebrowitz m.fl. (2004) ), är det att förvänta att mänskliga uppfattningar om robot socialt beteende i stor utsträckning kommer att bero på dess utseende. Robotar kan placeras på en antropomorf utseende skala som varierar från mekaniskt utseende till ett människolikt utseende som föreslagits av Kiesler & Goetz (2002), Goetz et al. (2003) och Woods et al. (2004)................................................................ Hinds m.fl. (2004) har studerat effekten av robotutseende på människor som utför en gemensam uppgift med en robot. Fynden visar att mekaniska robotar tenderar att behandlas mindre artigt än robotar med ett mer mänskligt utseende. Dessutom behandlar människor vanligen mekaniska robotar på ett subservientivt sätt (d.v.s. mindre socialt interaktivt) jämfört med mer mänskliga robotar. Dessutom är förväntningarna i allmänhet lägre när det gäller förmågor och pålitlighet för mekaniska robotar. De flesta för närvarande kommersiellt tillgängliga forskningsrobotar tenderar att ha ett något mekaniskt utseende, även om vissa har införlivat olika enkla humanoida egenskaper såsom armar, ansikten, ögon och så vidare. Vissa forskningsrobotar, som ofta kallas androider, är mycket mänskliga till utseende, men för närvarande är deras rörelser och beteende långt ifrån att efterlikna verkliga människor. Mori (1970) föreslog en allmän effekt i vilken människor kommer att agera på ett mer bekant sätt mot robotar eftersom de uppvisar allt mer mänskliga egenskaper. Men vid en viss tidpunkt effekten blir motbjudande på grund av robotar som ser mycket mänsklig-liknande, men deras beteende identifierar dem som robotar. Denna föreslagna effekt kan illustreras med hjälp av Moris diagram (se figur 1) där kurvornas form ger upphov till termen "uncanny Valley" för att beskriva den motbjudande effekten. Moris ursprungliga förslag visade att effekten av "uncanny Valley" var närvarande för livlösa likheter, men var ännu mer uttalad för robotar, marionetter och automater som faktiskt uppvisar rörelse. Därför, enligt Mori, även om robotens utseende är viktigt när det gäller förtrogenhet och social acceptans, den faktiska kvaliteten och innehållet i en robots rörelser kan vara ännu viktigare. Mori hävdade att robotens utseende och beteende måste stämma överens med varandra. Vid extrema höga trohet utseende, även små inkonsekvenser i beteende kan ha en kraftfull oroande effekt. Observera att effekten av "uncanny Valley" inte är okontroversiell, även om vissa robotister som Ferber (2003) och Hanson m.fl. (2005), har hävdat att det finns motstridiga bevis för den högra sidan av Moris "Uncanny Valley" diagram. Hanson (2006) har på senare tid föreslagit att även icke-mänskliga robotar med abstrakt utseende kan uppvisa den kusliga effekten om "estetiken är avstängd" på ett liknande sätt som kan förekomma med kosmetiskt atypiska människor. Bethal & Murphy (2006) fann att när en mekanisk räddningsrobot har närmat sig fångade människor, har många av de fångade människor rapporterat att de uppfattat roboten som "knäpp" och nervös. För att ta itu med detta problem Bethal och Murphy har identifierat några sätt på vilka mekaniskt utseende (sök och räddning) robotar kan använda lämpliga "kroppsrörelser" och positioner för att ge användbara icke-verbala uttryck för icke-hotande och återförsäkra beteende till (fångade) människor som räddas. Att dessa mekaniska räddningsrobotar ibland kan verka hotande (icke-familiära) människor ger också viss tilltro till Hansons påståenden att icke-mänskliga robotar också kan uppvisa "uncanny" egenskaper (Hanson (2006) ).Much anekdotal bevis från utövare i CGI (Computer-genererade bilder), filmeffekter och skulptur verkar också stödja Moris ursprungliga gissningar på uncanny dalen och de möjliga bakomliggande orsakerna diskuteras i Brenton et al. (2005)................................................................ Forskningen fortsätter inom området för mycket mänskliga robotar eller androider. Till exempel, och Ishiguro (2007) har byggt android robotar a) för att studera hur människor interagerar med robotar som har ett mycket mänskligt utseende och b) för att få insikter i mänsklig kognition. Inspirerad av Moris ursprungliga teori, Minato et al. (2004a) har föreslagit att om en viss robots utseende och tillhörande beteende var konsekvent och mer mänskligt liknande, men inte i den utsträckning som den "uncanny dalen" nåddes, skulle det vara mer acceptabelt och effektivt att interagera med människor (jfr. MacDorman (2005 ) & Woods et al. (2004 )............................................................................................................... Goetz m.fl. (2003) hävdade också att utseendet bör anpassas till den typ av uppgift som en robot ska utföra, och att den grad av människolikhet som är önskvärd för en viss roll eller uppgift kan variera. Socialt acceptabelt robotbeteende omfattar därför olika frågor relaterade till robotens utseende och beteende. Lee & Keisler (2005) har undersökt hur människor bildar en "mental modell" av en (humanoid) robot genom att göra omedvetna antaganden från robotar attribut och funktioner inom en mycket kort period av exponering. Den mentala modellen används sedan av människan som vägledning för ett viktigt inflytande på hur människor uppfattar och interagerar socialt med andra människor genom att bedöma personligheten hos andra människor som de möter (ofta mycket kort bekantskap) och extrapolera från de olika (stereotypiska) personlighetsdrag som de kan observera hos andra. Lee & Kiesler (2005) har observerat en liknande process som äger rum när det gäller bildandet av människans mentala modeller av robotar, och det är intressant för oss att se om samma mekanismer för (robot) personlighetsattribuering bidrar till bildandet av mentala modeller av robotar på ett liknande sätt. Den antropomorfiska tillskrivningen av personligheten till icke-mänskliga väsen kan ses på två olika sätt. Ett sätt är att se det som en villfarelse som skymmer verkligheten av beteende som inte motsvarar mänskligt beteende och därmed hindrar framsteg mot förståelse och förutsägelse av icke-mänskligt beteende (Davis, 1997). Den andra är att se sådan tillskrivning som en användbar heurist i att beskriva beteende i termer som relativt lätt förstås av de flesta publik (Asquith, 1997). Nass & Reeves (Nass et al., 1995a; Nass et al., 1995b; Reeves & Nass (1996) ) antyder att denna tillskrivning av personlighet till ett brett spektrum av tekniska artefakter (inklusive datorer och robotar) är svår att undvika. De uppger också att utnyttja detta fenomen kan vara till hjälp när man utformar användargränssnitt och beteende av sådana artefakter eftersom det gör det möjligt att enkelt och intuitivt förutsäga systemets beteende av användaren. Denna uppfattning har allmänt antagits i utformningen och användningen av virtuella agenter, där konsekvent agent personlighet, ofta jämförbar med mänsklig personlighet har använts för att skapa ett mer intuitivt och engagerande gränssnitt (Ball & Breeze, 2000). Detta argument läggs också fram av Duffy (2003) och tillämpas på HRI. Inom HRI:s område, när man konfronteras med entiteter med okänt beteende, såsom robotar, kan därför antropomorfism användas som en vägledning för att hantera oförutsägbarheten i situationen. Konsekvenserna av ett sådant paradigm är att robot design bör sträva efter att skapa robot framträdanden som personlighetsattribueringar görs som motsvarar det avsedda beteendet hos roboten som föreslås av Goetz et al. (2003).................................................................. För att detta ska vara möjligt är det nödvändigt att undersöka relationen mellan personlighetstillskrivning och utseende, i HRI-situationer. För att till fullo kunna utforska detta förhållande kommer vi först att överväga hur människor värderar andra människor i form av personlighet med begränsad information innan vi undersöker HRI-studier. Inom området personlighet och socialpsykologi har studier undersökt hur framgångsrika deltagare värderar främlingar på olika personlighetsdimensioner vid noll bekantskap, till exempel i sammanhang där uppfattare inte ges någon möjlighet att interagera med "främlingar" (mål av vilka ingen tidigare kunskap är tillgänglig för ämnet) (Albright et al., 1988). Dessa studier fann att egenskaperna Extroversion, Överenskomlighet och Medvetenhet verkar tillåta den mest framgångsrika betyg av främlingar, med Känslomässig stabilitet och Öppenhet att uppleva de svåraste att betygsätta (Albright et al., 1988; Borkenau & Liebler, 1992). Denna effekt visas även i situationer där det inte finns någon interaktion mellan deltagare och även när betyg görs enbart på grundval av e-post (Gill et al., 2006). Detta forskningsorgan visade också att bedömningen av extroversioner i hög grad är korrelerad med den fysiska attraktionskraften hos den person som bedöms. Av särskilt intresse för vårt experiment är Borkenau & Liebler (1992) studien där deltagarna betygsatte främlingar enligt Big Five personlighetsdrag (se avsnitt II.B.) efter att endast ha sett stillbilder eller videor av främlingar. Om man endast extrapolerar resultaten från människo-mänskliga studier om personlighetsattribuering till HRI skulle man förvänta sig att Extroversion, Medvetenhet och Överenskomlighet kommer att vara personlighetsdrag med den största systematiska variansen i deltagarbetyg på grund av signaler som uppstår från utseende och beteende. Man kan därför förvänta sig att dessa är de egenskaper där människors betyg kommer att förändras mest beroende på skillnader i mellan robotar. Forskning om tillskrivning av personlighet till robotar stöder i viss mån denna extrapolering. Kiesler & Goetz (2002) rapporterade att deltagarna fann det lättare att värdera roboten på extroversionsdimensionen, samtidigt som de fann emotionell stabilitet och öppenhet för att uppleva de svåraste dimensionerna att gradera roboten i. Yan och al. (2004) fann också att när olika AIBO beteende längs extroversion -introversion dimension, deltagarna kunde skilja mellan de två personlighetstyper. Notera, vår tidigare studie ) också undersökt frågan om deltagare projicera sina personlighetsdrag på roboten men fann att detta inte var fallet. Detta kommer dock inte att stå i fokus för denna uppsats, eftersom vårt främsta intresse är förhållandet mellan designat utseende och upplevd robotpersonlighet. Vad som är av intresse för oss är dock påverkan av deltagarens personlighetsdrag på deltagarnas preferenser och beteende i HRI-situationer, som vi kommer att diskutera nedan. Uncanny Valley teorin och dess relaterade kropp av forskning, tyder på universalitet i mänskliga svar på robot utseende och beteende. Det har dock varit allmänt erkänt att normer för föredraget beteende och utseende beror inte bara på situation och kultur, men också på individuella skillnader, som personlighet, estetiska preferenser och interaktion stilar (Deaux et al., 1993). Mot bakgrund av detta har HCI-forskare studerat rollen av deltagarens personlighet och olika frågor i människa-robotinteraktioner. Tidigare studier har visat att det finns ett samband mellan deltagarens personlighet och proxemik i HRI-situationer. Proxemics, eller studiet av interpersonella avstånd och personliga utrymme (Hall (1966) ) under interaktion, har varit av särskilt intresse för oss på grund av dess direkta konsekvenser för robot navigation och rörelseplanering. Walters m.fl. (2005c) fann att deltagarna fick höga poäng i "Proactiveness" (en personlighetsfaktor som korrelerar med dimensioner av både Extroversion och Psykoticism i Eysenk Personality Inventory (EPI) personlighetsmodell), inte tillät roboten att komma så nära ett avstånd som deltagare med lägre poäng i denna egenskap (Även om detta resultat kan verka kontraintuitiv, är det troligt att dominans aspekter av dessa två egenskaper kan ha orsakat detta resultat). Sirdal m.fl. (2006) och Gockley & Mataric (2006) fann båda en proxemisk toleranseffekt för extroversion, där extroverter tenderade att tolerera robotens närvaro i större utsträckning än introverta. Merparten av forskningen har tolkat dessa resultat i termer av Halls proxemiska sociala rumsliga teori. Skillnaderna i uppmätta avstånd som observerats för alla dessa human-robotproxemiska studier är dock vanligtvis i storleksordningen mindre än 20 cm. Halls teori om den sociala zonen föreslogs ursprungligen för att ta hänsyn till stora kulturella skillnader i människans proxemiska avstånd och avstånden definierades i termer av de interagerandes armräckvidd. I de flesta observationsstudier uppskattades de faktiska proxemiska avstånden visuellt av försökspersonen. Den sociala rumsliga zonen avstånd som ofta citeras i förhållande till människa-robot proxemics, är senare kvantifieringar av Halls ursprungliga uppskattningar (jfr. Europaparlamentets och rådets förordning (EU, Euratom) nr 966/2012 av den 25 oktober 2012 om finansiella regler för unionens allmänna budget och om upphävande av rådets förordning (EG, Euratom) nr 1605/2002 (EUT L 298, 26.10.2012, s. 1). Inom människa-mänskliga proxemics har man funnit att det finns ett antal andra faktorer som kan påverka närheten, inklusive rädsla eller osäkerhet, den relativa statusen för interagerande, fysisk situation och sammanhang, och uppfattningar om inkonsekvens (jfr. Stratton m.fl. (1973), Burgoon & Jones (1976) & Gillespie & Leffler (1983). I det senaste arbetet har vi tagit upp några av dessa aspekter av mänskligt-robotproxemiskt beteende mer specifikt (jfr. Walters m.fl. Europaparlamentets och rådets förordning (EU, Euratom) nr 966/2012 av den 25 oktober 2012 om finansiella regler för unionens allmänna budget och om upphävande av rådets förordning (EG, Euratom) nr 1605/2002 (EUT L 298, 26.10.2012, s. 1). Gockley & Mataric" (2006) fann också att extroverter svarade bättre på robotar som är mer "dominanta" i sina interaktioner både när det gäller utvärdering och uppgiftsprestanda. Ett liknande resultat upptäcktes av Tapus och Matarić (2006) att när man använder olika robotbeteenden som överensstämmer med mänskliga personlighetstyper längs extroversion-introversion dimension, deltagarna svarade bättre när interagera med robotar vars utformade "personlighet" matchade sin egen. Detta resultat motsäger i viss mån resultaten från Yan et al. (2004), som fann motsatsen, nämligen att introverter bedömde den extroverta AIBO som mer attraktiv och intelligent än introvert AIBO, och vice versa. Intressant nog, Li et al. (2006) i användarstudier som undersöker olika verbala interaktionsstilar som används av en robot, visar att användare tenderade att föredra dialog från en inhemsk robot som visade en pratsammare "extrovert" konversationsstil, i motsats till en "introvert" tysturn stil, vilket tyder på att robotar som uppfattas som mer extrovert, kan vara mer acceptabel totalt sett för sina användare. Ett liknande resultat har visats av Bickmore och Cassell (2005) i interaktion med en virtuell agent. I samband med ovanstående frågor tog den aktuella studien upp följande huvudfrågor: 2) Föredrar människor mer mänskligt utseende och beteende hos robotar som de interagerar med? 3) Finns det några systematiska individuella skillnader när det gäller sådana preferenser? 4)Följer personlighetsattribueringen mot robotar mönstret av mänsklig-mänsklig personlighetsattribuering vid noll bekantskap? Det sammanhang som valdes för studien och de tillhörande HCI-försöken var att en inhemsk robot drog till sig en människas uppmärksamhet med hjälp av en kombination av visuella och hörbara signaler. Tidigare, studier av denna typ har använt levande människa-robot experiment där människor och riktiga robotar vanligtvis interagerar i olika experimentellt kontrollerade scenarier (jfr ) & Walters m.fl. Denna förordning träder i kraft den tjugonde dagen efter det att den har offentliggjorts i Europeiska unionens officiella tidning. Dessa levande HRI-försök är i allmänhet komplicerade och dyra att köra och testar vanligtvis ett relativt litet urval av möjliga användare. Den valda videometoden har anpassats från den som använts i tidigare arbeten. I dessa studier visade sig resultaten från deltagare som såg en videoinspelning av en annan person som deltog i interaktioner med en robot vara jämförbara med resultaten från deltagare i levande interaktioner. För mer information om denna metod se och Woods et al. (2006a) men en kort sammanfattning av de två relevanta jämförande HRI-studierna finns här: Pilotstudien Video and Live HCI Trial Pilot Study -Den första uppsättningen live- och videobaserade jämförande HRI-studier var en pilotstudie som genomförde en begränsad undersökande undersökning för att bedöma möjligheten att jämföra människors uppfattningar från levande och video HRIS-prövningar. Deltagarna deltog i levande HCI-försök och videobandade HCI-försök där scenariot för båda försöken var identiskt, där en robot hämtade ett objekt och bar det till dem med hjälp av olika inflygningsriktningar. Resultaten från pilotförsöken tydde på måttlig till hög grad av enighet om deltagarnas preferenser och åsikter för både de live- och videobaserade HCI-försöken. För att verifiera resultaten av pilotförsöken, och för att utvidga undersökningen, genomfördes en serie video- och live HCI-försök med ett större urval och ett bredare spektrum av HRI-situationer med en robot som närmar sig mänskliga deltagare. Bekräftande video- och live HRIS-prövningar -I denna huvudstudie inkluderades ytterligare kontrollerade förhållanden de mänskliga deltagarna som satt i ett öppet utrymme, satt vid ett bord, stod i ett öppet utrymme och stod mot en vägg. Försökspersonerna upplevde roboten närma sig från olika håll för var och en av dessa sammanhang i HCI-försök som var både live- och videobaserade. Det rådde en hög grad av enighet mellan resultaten från både de live- och videobaserade försöken med samma scenarier. De viktigaste resultaten från båda typerna av försöksmetoder var: Människor gillade starkt inte en direkt frontal strategi av en robot, särskilt när de satt (även vid ett bord) eller när de stod med ryggen mot en vägg. En inflygning framifrån till vänster eller fram till höger var att föredra. När man stod i ett öppet utrymme var en frontalinflygning mer godtagbar och även om en bakre inflygning vanligtvis inte var att föredra, var det i allmänhet acceptabelt för försökspersonerna om det var mer praktiskt fysiskt. Förvånansvärt nog uppnåddes signifikanta jämförbara resultat för både uppsättningar av försök med avseende på robotinflygningshastighet och distans. Sammantaget stödde resultaten från dessa experiment användningen av den videobaserade HCI-metodiken för att utveckla och testa nya innovativa studier som befinner sig i testfasen. Naturligtvis fanns det många begränsningar av att använda videofilmer för HRI-studier, och man uppskattade att de inte skulle vara en ersättning för levande HRI-studier. Det förväntades att ju mer interaktion är involverad mellan robot och deltagare i en given prövning, de mindre lämpliga videoförsök skulle bero på den ökade betydelsen av aspekter av förkroppsligande, dynamik och oförutsedda interaktion. För just de forskningsfrågor som vi tog upp i den aktuella studien spelar dock beredskapen för robot- och mänskliga rörelser en mindre avgörande roll och därför motiverar resultaten vårt val av videobaserade HRI-försök. Metoden tillämpades på den aktuella studien och bestod i att skapa tre videoinspelningar som redigerades för att ge en videofilm med exakt samma scenario, men var och en med hjälp av en robot med olika utseende. De arbetsdefinitioner av robotutseende för Mekanoid- och Humanoidrobotar som används i denna artikel är baserade på de definitioner för animerade agenters utseende som antagits av Gong & Nass (2007) Mekanoid - en robot som är relativt maskinliknande till utseendet. I de HRI-försök som beskrivs här kommer en robot som beskrivs som mekanoid inte att ha några uppenbara mänskliga egenskaper. Humanoid - en robot som inte är realistiskt mänsklig-liknande till utseende och lätt uppfattas som en robot av mänskliga interagerande. Det kommer dock att ha några mänskliga-liknande funktioner, som vanligtvis är stiliserade, förenklade eller tecknade-liknande versioner av mänskliga motsvarigheter, inklusive några eller alla av följande: ett huvud, ansiktsdrag, ögon, öron, ögonbryn, armar, händer, ben. Den kan ha hjul för rörelse eller använda ben för promenader. Android - en robot som uppvisar utseende (och beteende) som är så nära ett verkligt mänskligt utseende som tekniskt möjligt. Det slutliga målet är att skapa en robot som uppfattas som helt mänsklig av människor, även om det bästa som kan uppnås för närvarande är för några sekunder under noggrant iscensatta omständigheter. Undersökningsresultat från Khan (1998), Scopelliti et al. (2004) och Dautenhahn et al. (2005) indikerade att människor inte vill att hushållsrobotar ska uppvisa mycket realistiska människoliknande utseenden, så de robotutseenden som ansågs för denna studie var begränsade till mekanoid eller humanoid. De tre robotarna (figur 2) utformades av forskargruppen, baserat på kommersiellt tillgängliga Peoplebot tm-plattformar. Före HCI-försöken bedömdes robotarnas statiska utseende (från fotografier) på en utseendeskala av en panel bestående av 26 forskare från olika discipliner, inklusive fysik, datavetenskap, astronomi och olika administrativ personal vid universitetet. Figur 3 visar medelvärdet för varje robot, motsvarande standardfel och 95 % konfidensintervall. Skalan varierade från mycket mekaniskt utseende (1) ). I de flesta fall var rankningen för robotarna densamma och de tre robotarna var märkta enligt deras genomsnittliga hastighetsvärden för statiskt utseende: Mekanoid (medelvärde = 3,67), Basic (medelvärde = 6,63) och Humanoid (medelvärde = 12,22). Observera att dessa namn helt enkelt används som etiketter för att skilja de tre robotarna från varandra, eftersom ingen faktiskt såg särskilt människoliknande ut. Robotarnas statiska utseende (bedömt utifrån stillbilder) är inte detsamma som robotarnas utseende upplevs av deltagarna i den videobaserade HRT-prövningen. Robotarna i testvideorna rörde sig och det upplevda robotutseendet kunde därför anses vara dynamiskt utseende (dvs. även robotens beteende). Således, dynamisk utseende är effektivt en bedömning av roboten som helhet, inklusive inte bara robotens statiska utseende men också alla rörelser eller andra robot beteenden och uttryck som observerats. var möjliga, t.ex. isolerande tal från det fysiska robotutseendet) innebär att begreppet "robot" skulle gå förlorat. Det är därför inte lämpligt att betrakta någon aspekt av en robot (såsom en viss gest, talkvalitet, ljud eller andra delar eller beteende) isolerat från resten av de komponenter och beteenden som tillsammans utgör den kompletta roboten. Av dessa skäl kunde robotarnas utseende och (attentionssökande) beteende inte studeras självständigt under olika förhållanden på grund av robotarnas förkroppsligade karaktär. Denna "holistiska" karaktär av dynamisk robot utseende tillåter inte en tydlig nedbrytning av olika robot utseende och beteende funktioner, en metod som faktiskt krävs för att utföra giltiga statistiska analyser på de olika oberoende funktioner. Detta exemplifierar en av de många metodologiska utmaningar som forskare inom människa-robot-interaktion står inför. I detta dokument presenterar vi en strategi för analys av sådana uppgifter. Personlighetsmodellen vi använde i denna studie var Big Five-modellen, mätt med Big Five Domain Scale från International Personality Partikel Pool (IPIPP) (Goldberg, 1999). Denna modell används i stor utsträckning inom psykologisk forskning, vilket innebär att de resultat som erhålls genom användning av denna modell lätt kan jämföras med resultaten från andra psykologiska studier. Den stora fem modellen antar fem grundläggande personlighetsfaktorer (se tabell 1 för en kort beskrivning av korrelerar för de olika faktorerna). I tabell 2 visas exempel från IPIP Big Five Domain Scale för både positiva och negativa poängsatta objekt för denna personlighetsskala.  I början av varje försök visades en inledande video för deltagarna som innehöll bakgrundsinformation om forskargruppens arbete, syftet med den aktuella prövningen och detaljerade instruktioner för att delta i försöket. Eftersom dessa instruktioner registrerades förbättrades överensstämmelsen vid administreringen av testerna. En försöksledare fanns till hands för att svara på ytterligare frågor och vid behov upprepa instruktionerna. Efter att den inledande videon spelades upp visades de viktigaste testfilmerna för deltagarna. Rättegången filmer följde samma scenario som bestod av följande sekvens av scener: 1) En person visas som är avkopplande på en soffa i vardagsrummet och lyssnar på hög musik (Figur 4a). 2) En besökare närmar sig ytterdörren och ringer på dörrklockan (Figur 4b ). 3) Roboten (Mekanisk, Basic eller Humanoid för var och en av de tre videorna) svarar på dörrklockan, och fungerar sedan som om den hade antagit att människan inte har hört den (Figur 4c ). 4) Roboten går in i vardagsrummet och närmar sig människan. Denna del av scenariot visades utifrån en tredje parts position (figur 4d ). 5) Videon växlar sedan till den mänskliga synvinkeln (på soffan), tittar direkt på roboten. Roboten utför sedan sina respektive uppmärksamhetssökande beteenden för att indikera att ett mänskligt svar krävs: ljussignal, gest och ljudsignal (figur 4e). 6) Människan ses sedan efter roboten ut ur rummet, och sedan öppna dörren och hälsa hans besökare ( Figur 4f ). Försöksvideorna spelades in i University of Hertfordshire Robot House, en naturalistisk hemmiljö för interaktionsförsök mellan människa och robot som är mer ekologiskt giltig än en simulerad hemmamiljö i en konverterad eller anpassad labbmiljö som vi har använt i tidigare försök, se. (Syrdal m.fl., 2006)............................................................................................... De tre filmerna visades för totalt 79 studenter på grundnivå, i tre separata gruppsessioner i storlek från 20 - 30 personer åt gången. Deltagarna var främst studenter (98 %), endast 8 % kvinnor. En majoritet (82%) sade att de hade viss förtrogenhet med underhållning typ robotar och 5% av deltagarna var vänsterhänt. Deltagarna fyllde i frågeformulären individuellt. I allmänhet, för att minska sociala underlättande effekter, gruppsessionerna inte innebära någon diskussion om de viktigaste testvideor och hur deltagarna betygsätt de olika robotarna. Deltagarna undertecknade samtyckesformulär, gav grundläggande demografisk information inklusive, bakgrund, kön, handhet och ålder, samt dator- och programmeringserfarenhet innan de exponerades för den inledande videon. De visades sedan de tre huvudrättegångarna, varje grupp i olika ordning, av en robot som drog till sig uppmärksamhet från en person som skapade de mekaniska, grundläggande och humanoida robotarna. Efter de tre videorna visades en bild som visar de tre robotarna (figur 2 ) med deras namn och funktioner projicerades på huvudskärmen som en hjälp till deltagarnas minne om robotarnas identitet i videorna. Deltagarna ombads sedan fylla i ett frågeformulär för att samla in sina åsikter och preferenser gentemot de tre robotarna och de olika uppmärksamhetssökande beteendena. Närmare uppgifter om de relevanta frågorna i frågeformuläret finns nedan i avsnittet Resultat och analys. För varje session presenterades de tre robotscenariovideorna i olika ordning. Eftersom det bara fanns tre gruppvideosessioner, kunde inte alla möjliga permutationer av videopresentationsorder täckas. IV.TRIALRESULTAT OCH ANALYS Av skäl som diskuterats tidigare var det inte möjligt att helt isolera och korsa kombinera olika utseende och uppmärksamhetssökande beteenden, eftersom de robotfunktioner som testats inte var verkligt oberoende. För analysändamål antogs att det dynamiska robotutseendet skulle ligga närmast en oberoende variabel. De andra uppmärksamhetssökande beteendena skulle då uppfattas av de mänskliga testdeltagarna som antingen konsekventa eller oförenliga med det övergripande dynamiska utseendet hos varje robot. För att mäta detta gav varje deltagare en uppsättning betyg på en Likert-skala (1 = Like a Lot, 3 = Neutral, 5 = Like a Lot) för deras preferenser för varje robots (dynamiska) utseende, ljussignal, ljudsignal och gestbeteende. Till exempel den mekaniska roboten visade ett enda blinkande ljus, ett pipljud och en enkel lyftgreppsgest. Deltagarna bedömde sin preferens för dynamiskt utseende och dessa tre uppmärksamhetssökande beteenden för den mekaniska roboten. På samma sätt erhölls preferensbetygen för de blinkande tvillingljusen, den syntetiserade rösten av låg kvalitet och den pekande armens gest för basroboten. De många blinkande ögon- och munljusen, den högvärdiga (inspelade) mänskliga rösten och den viftande armgesten klassades också för Humanoidroboten. Friedman icke-parametrisk ANOVA för upprepade mätningar utfördes på alla deltagarens betyg. Mycket signifikanta skillnader hittades för de dynamiska utseende poäng (Chi Sqr = 33.10425, N = 76, DoF = 2, p < 10 -6 ). De genomsnittliga resultaten illustreras nedan (figur 5 ), tillsammans med en visuell indikation på standardfel och 95% konfidensintervall. I allmänhet visade deltagarnas betyg av robotdynamiskt utseende att de överlag föredrog Humanoid-roboten, följt av Basic-roboten och slutligen den Mekaniska roboten. För att hitta några systematiska effekter av deltagare personlighet på utseende preferenser, Spearman icke-parametriska korrelationer kördes mellan de preferenser som anges för varje robot utseende och personlighetsdrag. En signifikant korrelation hittades mellan extroversion och mekaniska utseende preferenser (ρ=-.263,p=.022) och emotionell stabilitet och mekaniska utseende preferenser (ρ=.313,p=.007). Dessa två korrelationer tyder på att deltagare som gör låga poäng i Extroversion föredrar det mekaniska utseendet i högre grad än andra deltagare. Upplevd robotpersonlighet mättes i enkäten med hjälp av följande objekt som bedömdes av deltagarna längs en 5-punkts Likertskala från 1 (Inte alls) till 5 (Mycket). Observera att en allmän underrättelsepunkt ersattes av dimensionen Intellekt/Openness to Experience (Intellekt/Openness to Experience), se tabell 3.   TABELL. 3.ROBOT PERSONUPPGIFTER. Hur avslappnad och nöjd, eller stressad och lätt upprörd var roboten? Extroversion Hur extrovert/introvert var roboten?. Hur intresserad/ointresserad av människor var roboten? Medvetenhet Hur organiserad och engagerad eller oorganiserad/oengagerad var roboten? Intellektera hur intelligent eller ointelligent roboten var under sina uppgifter? Medelvärdet för tilldelade poäng för de olika personlighetsegenskaperna enligt utseende finns i tabell 4 och figur 9. mekaniska robotutseendepreferenser (β = 0,612, t = 7.13, p < 0,001), extroversion (β =.235, t = 2,75, p < 0,01) och kunskaper i datorprogrammering (β = -0,367, t = -4.34, p < 0,001). Detta tyder på att ju fler deltagare som gillade Mekanisk robot utseende, och ju mer extrovert de var, desto mer sannolikt var det att de skulle gradera roboten högre i personlighetsdrag. Det fanns ett negativt samband mellan datorprogrammering och upplevd robotpersonlighet, vilket tyder på att deltagare som hade erfarenhet av datorprogrammering sannolikt skulle klassa det mekaniska utseendet lägre i personlighetsdrag än icke-programmerare. Modellen förklarade 21% av variansen och var signifikant (F(2,75) = 8,64, p < 0,001). Förutsägarna var grundläggande robotutseende (β = 0,343, t = 3,14, p < 0,005) och extroversion (β = 0,319, t = 2,92, p = 0,005). Detta tyder på ett liknande förhållande som för Mekaniska robotens utseende. Det fanns inga signifikanta negativa prediktorer. Modellen förklarade 19% av variansen och var signifikant (F(1,76) = 16,34, p > 0,001). Den enda betydande prediktorn var Humanoid robot utseende preferenser (β = 0,430, t = 4,04, p > 0,001). Detta tyder på att deltagare som föredrog detta utseende var mer benägna att klassa det högre för personlighetsdrag. Figur 9 nedan ger en översikt över sambanden mellan prediktorer och upplevd robotpersonlighet.  En datadriven, kvalitativ analys av deltagarnas skäl till deras mest föredragna robotutseende genomfördes för att kategorisera dessa och relatera kategorierna till de olika robotutseendena. De kategorier som identifierades ur deltagarnas svar var: Följande resultat visade sig beträffande de olika kategorierna: Estetik -Uttalanden om rent estetiska aspekter av robotens utseende var de vanligaste för det mekaniska och humanoida utseendet. För det mekaniska utseendet hänvisade de flesta av dessa uttalanden till enkelheten i dess utformning. Men för det humanistiska utseendet bestod dessa uttalanden i första hand i att hävda att dess utseende var mer estetiskt tilltalande än de andra, utan att förklara orsakerna till detta estetiska värde. Socio-Emotional Response -Dessa uttalanden var mest utbredda för grundläggande och humanoida framträdanden. För det humanoida utseendet tenderade dessa uttalanden att fokusera på hur dess människoliknande utseende tillät en mer bekväm och naturlig interaktion -'Jag tror att ett humanoidt utseende är...lättare att anpassa sig till'; 'Det fick mig att känna mig mer bekväm och som en annan människa var där'. För det grundläggande utseendet fokuserade svaren på hur detta utseende var bekväm och icke-hotande. -'... det skrämmer inte barn'; '... Jag skulle vara mer bekväm om jag kontaktades av det'. Funktion/Task Related -Dessa uttalanden var vanliga för alla tre robottyper. För de mekaniska och grundläggande robottyperna tenderade dessa uttalanden att belysa vikten av robotens förmåga jämfört med dess utseende - 'Det var perfekt att dra till sig din uppmärksamhet... ansikte utseende är inte viktigt'; '... behöver inte se ut som en människa så länge det gör vad det är tänkt att göra'. De deltagare som föredrog det humanoida utseendet tenderade dock att beskriva hur det humanoida utseendet gjorde det möjligt för roboten att utföra sin uppgift mer effektivt - "det är en rörelse som är mycket mänsklig, och så lätt kan förstås"; "Det hjälper helt klart, så det är inga svårigheter att förstå". Sanningsfull representation -Denna kategori fanns främst bland deltagarna föredrar Mekaniska och Grundläggande utseenden, men var inte allmänt förekommande för det Humanoida utseendet. För de grundläggande och mekaniska utseendena, det faktum att robotens utseende hade en direkt relation till sin natur och förmåga som en robot sågs som en viktig faktor - 'Det försöker inte vara alltför realistiskt mänsklig'; 'Ser mer ut som en [hem] apparat'; 'Det var den minst påhittade - det var vad det var'. Antropomorfisk kvalitet - Uttalanden om denna kategori var vanligast för det Humanoida utseendet, men dök upp för både mekaniska och grundläggande utseende också. För det humanoida utseendet framträdde denna kategori på egen hand, vilket tyder på att för många av deltagarna var det människoliknande utseendet i sig själv en önskvärd egenskap - 'Human-liknande arm, detaljerat huvud'; 'Det är det mest lika människor'. Det verkade också, som tidigare nämnts, tillsammans med uppgifter relaterade uttalanden. För grundläggande och mekaniska utseenden dök det nästan uteslutande upp enligt beskrivningen i kategorin Funktion/Task Related. Antropomorfiskt utseende. Användningen av tal av Basic och Humanoid robot kan ha haft en stark inverkan på detta. Eftersom introverta och individer som gör låga poäng på emotionell stabilitet skulle finna sociala interaktioner mer stressande än andra individer, kan detta leda till slutsatsen att vissa användare kan hitta en mindre explicit antropomorfa sätt att interagera med en robot följeslagare mer lämplig än mer extrovert och känslomässigt stabila användare. Dessa resultat kan också tas som stöd för idén om att matcha robotpersonlighet med användarens, eftersom det mekaniska utseendet bedömdes som det minst extroverta av de tre robotutseendena. Av deltagarnas kompletterande kommentarer om deras skäl för robot utseende preferenser, som erhölls från frågeformulären, kan man se att det finns fem huvudkategorier av svar. Från frekvensen av frågor från dessa kategorier kan man dra slutsatsen att deltagarna totalt sett inte hade någon stark syn på grundrobotens utseende jämfört med den mekaniska och humanoida roboten. Grundrobotens utseende bedömdes dock generellt som sanningsenligt i fråga om dess kapacitet, och beskrevs också allmänt som icke-hotande och bekvämt att interagera med. Därför, även om de flesta deltagare överlag föredrog Humanoid roboten, några få individer föredrog starkt den mekaniska roboten framför Humanoid roboten. Av detta kan man dra slutsatsen att en robot som inte uppvisar för många mänskliga egenskaper kan föredras för interaktioner på en offentlig arena (t.ex. som museiguide, eller receptionist) eftersom det skulle ge en robot utseende som inte skulle vara de flesta människors första val, men skulle vara någorlunda bekväm och acceptabel för majoriteten av människor att interagera med. Resultaten av denna uppsats tyder på att processerna för att tilldela personlighetsdrag till en robot har likheter med att tilldela samma egenskaper till andra människor: För det första, vad vi verkar se är en övergripande "haloeffekt" (där ett positivt betyg på en dimension leder till högre poäng på andra dimensioner, ) där gillande för just robot utseende ledde till en högre betyg för alla sina personlighetsdrag (som bestod av objekt som skulle ses som bra och önskvärda av de flesta deltagare). Denna effekt kan anses redogöra för de totala skillnaderna mellan robotarna som betygen för personlighetsdrag motsvarade de totala betygen för robotens utseende preferenser, och även för rollen av utseende preferenser som prediktorer för upplevda robot personlighet. För det andra är ovanstående effekt störst för Extroversion, Överenskomlighet och Intellekt, medan den är svagare för Medvetandet och Känslomässig Stabilitet. Detta överensstämmer i viss mån med resultaten från Kiesler & Goetz (2002), som fann att deltagarnas mentala modeller för robotar var rikare för personlighetsdrag av Extroversion och mindre så för emotionell stabilitet. Eftersom det objekt som används för att mäta Överenskomlighet var direkt relaterat till socialt beteende, kan den stora effektstorleken för detta drag återspegla ett liknande fenomen som det som föreslagits av Kiesler och Goetz också. Eftersom vår studie inte gav ett "ej tillämpligt" alternativ för egenskapsklassificeringar (för att uppmuntra försökspersonerna att fatta beslut), skulle rikedomen i en mental modell här anges i deltagarnas förmåga att skilja mellan robotens utseende för en viss personlighet dimensioner, återspeglas i varianserna. Det bör noteras att resultaten också motsvarar tidigare studier av människobetyg på främlingar, i det att skillnaderna för extroversion, medvetande och samförstånd var större än för emotionell stabilitet. Detta stämmer väl överens med att begreppet emotionell stabilitet är det svåraste draget att korrekt värdera främlingar. I kombination med haloeffekten pekar detta på en liknande mekanism för att tilldela robotpersonlighet som för att tilldela personlighet till en annan människa och också på robotens upplevda intelligens. Effekten av haloeffekten på upplevd intelligens hos människor är väl dokumenterad i litteraturen och därför är det en stor möjlighet att denna effekt också kan påverka uppfattningen av robotintelligens. När det gäller individuella skillnader i tillskrivningen av robotpersonlighet var ett mycket intressant resultat att extroversion i deltagarnas personligheter var en betydande prediktor för högre personlighetsklassificeringar för det mekaniska och grundläggande utseendet, som totalt sett hade betydligt lägre personlighetsklassificeringar än det humanoida utseendet. Denna effekt kan vara resultatet av en allmän benägenhet i extrovert för att reagera på andra objekt på ett mer socialt sätt. Eftersom extroverter tenderar att vara mer skickliga på sociala interaktioner än introverta, är de också mer benägna att reagera på, och interagera med externa objekt på ett socialt sätt. En sådan effekt beskrevs av Luczak et al. (2003) som fann att extroversion var en betydande prediktor för social interaktion med tekniska artefakter. Våra resultat verkar bekräfta att extroverta är mer benägna att anta antropomorphic heuristics när interagera med icke-mänskliga djur och objekt. Våra upptäckter har konsekvenser för robotdesigners som måste interagera med människor. Om en robots beteende eller funktion bedöms av människor som mindre omtyckt eller godkänd än vad en robots övergripande utseende kan tyda på, kommer det oundvikligen att bli en viss besvikelse. Detta kan förklara varför människor snabbt blir missnöjda med leksaker och robotar som har ett mycket intressant och antropomorfiskt utseende, men visar sig vara en besvikelse efter den faktiska interaktionen. Antalet och omfattningen av robotar som testats i vår studie är inte tillräckligt stort för att ge statistiskt hårda bevis för att stödja hela Moris diagram. Dessutom hade ingen av robotarna ett utseende som var mänskligt-liknande nog att utlösa den kusliga daleffekten, så de resultat som erhållits här kan bara tas som bevis för den vänstra sidan av Moris diagram. De flesta deltagare föredrog det humanoida robot utseendet överlag, förutom några få individer som gynnade en robot med ett mekaniskt utseende. De kompletterande svaren visar att en Basic robot utseende kan vara mer acceptabelt för en majoritet av deltagarna. Det är också värt att notera att det finns mer till deltagarens preferenser än bara estetiska eller rent funktionella överväganden när man designar robotens utseende. Till exempel, utseendekrav för en tur-guide robot kommer att vara annorlunda än för en personlig, eller inhemska, robot. Tur-guide utseende måste tillfredsställa (dvs. inte förolämpa eller irritera) ett brett spektrum av möjliga användare, medan den personliga robotens utseende kan vara mycket mer anpassat till den enskilde användarens preferenser och krav, t.ex. för en personlig robot följeslagare ( Dautenhahn (2004). En annan konsekvens av dessa fynd är att skillnader i robotutseende leder till markanta skillnader i upplevd robotpersonlighet. Dessa resultat stöder Goetz et al. (2003) och Tapus och Matarić (2006) och det är därför rimligt att anta att skillnader i robotutseende kommer att leda till skillnader i upplevd robot (personlighet, och därmed) förmåga att utföra uppgifter i människocentrerade miljöer. Frågan om individuella skillnader måste också tas upp. Ett exempel på att hantera en sådan fråga kan vara för robotar att övergripande poäng hög på extroversion på grund av utseende, kompensera för detta genom att justera sitt beteende för att vara mer "introvert" när man har att göra med användare som föredrar en mindre antropomorfisk form. Användningen av video, snarare än levande interaktion kan ha haft en systematisk effekt på resultaten. Medan, som beskrivs i Avsnitt II, vi har visat att för scenarier med liten interaktion mellan robot och ämnen, video prövningar har visat sig vara en giltig metod jämfört med levande försök, andra scenarier som innebär mer interaktion i levande situationer kan ge olika resultat. Dessutom utsattes försökspersonerna för robotarna endast kort, och som sådana resultat av upprepade och långvariga interaktioner kan skilja sig från vad som visades i denna studie. Vi hävdar dock att det första intrycket och utvärderingen av en robot följeslagare är viktigt i HRI. I många fall kommer individer att interagera med robotar i situationer som är begränsade i både tid och omfattning, såsom i museer, sjukhus eller om besöka hem som äger robot följeslagare. Vi inser behovet av longitudinella studier som undersöker hur intryck och utvärderingar av sociala robotar förändras över tiden. För ett sådant åtagande är det viktigt att fastställa referensvärden vid noll bekantskap, som detta dokument gör, för att korrekt följa dessa förändringar. Mer longitudinella experiment, med hjälp av finare graderingar av robot utseende och beteende krävs för att ge mer data provpunkter och för att ge mer omfattande bevis, som sedan kan användas för att förfina de parametrar som styr människans uppfattning av robot utseende och beteende och hur dessa kan tillämpas på att utveckla principer för robot estetik. Orsakerna till deltagarnas preferenser berördes endast i denna studie och det anses önskvärt att framtida arbete utforskar deltagarnas skäl för sina preferenser och svar mer i detalj. En longitudinell studie med upprepad exponering för robotar med olika utseende genomfördes 2006 i Robot House och resultaten analyseras för närvarande, preliminära resultat kan hittas i och. Vi hoppas att de metoder som används här och de resultat som uppnås ger användbara insikter i hur man kalibrerar robotens utseende och beteende så att ägare och användare av hemma- eller kamratrobotar i framtiden kommer att bli mindre opåverkade på grund av konstruktionsfunktionsbegränsningar som inte lever upp till deras ursprungliga förväntningar. ERKÄNNANDEN
Walters m.fl. REF tyder på att användare tenderar att bli mer fascinerade av robotar med egenskaper och beteenden som skiljer sig från människor.
Avoiding the uncanny valley: robot appearance, personality and consistency of behavior in an attention-seeking home scenario for a robot companion
{'venue': None, 'journal': 'Autonomous Robots', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}