群体偏爱对仿人机器人信任和接近行为的影响ppt课件.pptx

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1、The Impact of Intergroup Bias on Trust andApproach Behaviour Towards a Humanoid Robot群体间偏爱对仿人机器人信任和接近行为的影响,Journal of Human-Robot Interaction ,Vol. 6, No. 3, 2017,报告人：宋芳芳,2022/11/24,研究背景,机器人的出现在很多领域解放了劳动力，协助人类完成各种繁琐复杂的工作，。如火车站博物馆充当向导的机器人（Faber,2009）、提供康复治疗的机器人养（Lee,2009）、并协助自闭症儿童发展社会技能的机器人(Robins,Da

2、utenhahn,Boekhorst&Billard,2005)。但机器人为人服务是以人的信任为前提的，尤其是高压力环境下，产生和维持信任的能力更加重要。,在紧急手术时外科机器人的判断,灾难幸存者面对搜集机器人的指示,研究背景,1.信任的影响因素,1.1信任方的个人特征,1.2内群体关系的背景Tanis&Postmes,1.3受信方的个体特征,社会同一性理论认为，团体成员是个体行为的一个重要决定因素。 当人们被认为是同一团体时，人们会对内群体的人以优待(Davis，2014年；Tajfel&Turner，1986年)。一项以投资和互惠为重点的研究发现，尽管参与者报告说在可信赖性方面没有任何差异

3、(Tanis&Postmes，2005)，但小组内成员要比小组外成员表现出更多的信任行为(Tanis&Postmes，2005年),相似性为基础（Brewer,2001）内群体偏爱(Hewstone,Rubin,Tajfel&Turner,1986),研究背景,2.（human -Robot Interaction）人机交互中信任的影响因素,2.1人的个体特征,2.2信任发生的环境,2.3机器人的个体特征,团体成员,内群体偏爱？任务负荷（Bios,2004）接近性（Kidd,2003）任务类型(Li,RAU,2010)设置(Scopelliti,Giuliani，&Fornara，2005年)

4、,民族和文化特征(Evers,2010,2008)年龄(Heerink,Evers,Wielinga)专业知识(Murphy,Rasmussen,2004)注意力负荷(Gunsch,2004),可靠性与可预测性（功能）外表,研究背景,2.3机器人个体特征对HRI的信任的影响（human -Robot Interaction）外表、行为、“个性”(Mori等,1970,20012007,2008)都会影响到HRI的质量。匹配假说 ,人类更愿意与社会行为和外表适合于任务和情况的机器人进行互动(Power,Kiesler,&Goetz,2003)模仿人类目标和眼睛凝视的机器人更有说服力,人会赋予他们

5、更多的任务，并得到更积极的评价(Mutlu等,2006,2004,2008)元分析将机器人的性能是信任形成的主要因素,其次是属性(如外观)（Hancock等,2011)启示：我们可以在外表上让机器人更“类人”来提升HRI 的质量，以提升信任水平,研究背景,2.3外表更加像人：Anthropomorphism（拟人化）机器人拟人化的倾向以机器人与观察者的相似性为基础相似性：双足运动、眼睛凝视、情绪化手势、智能语音(Fong,2003),研究背景,2.3第二种理论得到更多研究的支持拟人机器人的比单纯的机械机器人产生更复杂的心智模型（Kiesler&Goetz,2002）当机器人的类人性和行为与任务

6、所需的社交能力相匹配时,人们更喜欢机器人来未完成任务(Goetz等人,2003)即人类构造了机器人的心智模型。因此拟人的设计也可以促进丰富的心智模型的产生，并预测对模型的评价和行为反应,机器人的拟人化水平在信任形成的内群体环境中是否影响信任的形成？,研究背景,2.（human -Robot Interaction）人机交互中信任的影响因素,2.1人的个体特征,2.2信任发生的背景,2.3机器人的个体特征,团体小组？任务负荷（Bios,2004）接近性（Kidd,2003）任务类型(Li,RAU,2010)设置(Scopelliti,Giuliani，&Fornara，2005年),民族和文化特

7、征(Evers,2010,2008)年龄(Heerink,Evers,Wielinga)专业知识(Murphy,Rasmussen,2004)注意力负荷(Gunsch,2004),可靠性与可预测性（Dzindolet,2003）功能外表拟人化,研究背景,Haring等,2014邀请德国人与两个机器人一起玩游戏被试要么与机器人竞争，要么与他们合作。参与者更强烈地将内群体的机器人拟人化，更多的与内群体的机器人的协作性。,2.3机器人的拟人化在内群体背景中起什么作用？,研究背景,研究指出：,人通过与机器人分为一组，人可以在人机交互的背景中对与自己相似的机器人能够产生内群体偏爱，即模型会受到群体动力学

8、的影响,通过拟人化的过程，人类可以人会构造机器人的心理模型对机械结构产生强烈的情感反应。,拟人化特征已证明评估机器人的偏好（相似会使人偏爱）；然而，这一范式还没有明确地应用于信任的形成。,研究背景,3.空间关系学,空间关系，或称“个人空间”，是指基于心理亲密而允许他人进入的身体边界，人际距离随着亲密程度的增加而减小(Hall，1966； Hayduk，1983年)。我们预测，当对某个群体更偏爱时他们的空间距离更近，内群体偏爱表现在接近距离上。在接下来的两个实验都使用了参与者和机器人之间的空间距离作为因变量，作为对机器人舒适和亲密程度的度量。,研究背景,基于以上，本研究设计了两项实验，旨在探究：

9、,机器人作为内群体成员，随着机器人被感知为更多的类人性，不断增加的拟人化水平是否将增强内群体的偏爱程度，影响信任水平。,当机器人内群体一员时，与外群体相比，被试对待外貌上和功能上相同的机器人是否会产生偏爱？在信任任务和接近行为上是否有差异？,在实验1中，只操纵团体成员，所有参与者的机器人运动都是相同的。实验2只对机器人三种运动水平（代表不同的拟人化水平）进行操纵,实验一,实验目的：测试当机器人被认为是内群成员时，被试是否更加信任内群体并更接近。被试：N=39，(female=28，male=11,M=22,SD=4.99，N计算机=19，N机器人=20)实验设计：2x2混合因子设计，不同团体被

10、试间变量，难度水平为被试内变量实验程序：第一步：先进行cover story，后随机分为两组，但让被试以为是根据问卷结果分组（四个关于计算机技术和机器人的经验和态度的问卷）第二步：cup game task第三步：让被试移动椅子到机器人面前（机器人与被试放置椅子的距离为接近距离）第四步：Godspeed questionnaire问卷测量,实验一,第一步 让被试回答问卷的四个问题 1.机器人在日常生活中是否会变得越来越普遍？2.电影和流行文化中机器人的例子有少？3.在日常生活中经常使用的计算设备？4.一周玩几小时电脑游戏？ 最小群体范式这是一种已被证实的诱发人群体偏爱的技术。操纵被试分配到不同

11、的群组或类别中。使用最小群体范式的经验表明，任意的团体分配，甚至在本质上是毫无意义的，都能导致对组内的偏爱和组外人的歧视。用印有机器人和计算机的卡片将被试分为“机器人组”或“计算机组”。告知被试第一段实验中与机器人协作完成任务，第二段实验中“机器人组”将于机器人进行互动，“计算机组”将于计算机进行互动。但实际上没有第二段实验。,实验一,第二步：cup game task任务：让被试判断白色物体藏在哪个杯子下面，经过移动、洗牌、重叠后，报告最有可能藏物体的绿色杯子上方的单词。实验过程：人机互动，机器人会问参与者“你的答案是什么？”参与者将把他们的答案传递给机器人。机器人做出同意或不同意的反馈，被

12、试可以自由决定是否修改答案。设置：简单任务机器人给予正确反馈，中等和较难任务给予50%的反对意见，共有48项试验(三种等级)，困难随机而定，每12次试验后，会显示出评分结果一次，将简单任务中分数过低者予以剔除。因变量：修改答案的次数作为信任程度的指标,实验一,第二步：cup game task机器人运动：所有被试在实验中都会与类人机器人互动，机器人它会移动它的头，看起来像是在跟踪屏幕上的移动对象，在被试说话时转过来凝视他们，然后自己用它的手按下鼠标按钮，开始每一次游戏试验，以便于更具有拟人化特征。,图2.实验装置：类人机器人坐在参与者和游戏刺激之间的“椅子”上，鼠标键位于机器人右侧的“椅子”上

13、,实验一,实验结果：第一个假设，更困难的试验将产生更频繁的答案变化，结果与假设一致。参与者在艰难的试验(M=0.51，SD=0.23)中比中等难度的任务(M=0.41，SD=0.21)更频繁地改变他们的答案F(1，37)=7.24，p=0.011，2=0.16第二种假设“机器人组”被试会比“计算机组”被试更频繁地改变他们的答案，未验证。F(1，37)=0.06，p=.807，20.01。第三种假设，“机器人组”的被试们比“计算机组”被试坐得更接近机器人，验证假设。机器人被试组93.85cm(SD=18.76)，计算机被试组128.95cm(SD=23.66)，t(37)=5.15，p=.001

14、Godspeed questionnaire无显著差异,实验二,实验目的：不断增加的拟人化运动水平是否将增强人对机器人的信任水平和接近行为。 被试：N=48，(female=36，male=12,M=22,SD=5.95，N简=13，N中=16，N难=12)实验设计：3x2混合因子设计，运动水平作为被试间变量，难度水平作为被试内变量实验程序：第一步：所有被试被分为机器人组，但让被试以为是根据问卷结果分组（四个关于计算机技术和机器人的经验和态度的问卷）。第二步：cup game task（机器人运动分三水平，其他都和实验1一样）第三步：让被试移动椅子到机器人面前第四步：Godspeed ques

15、tionnaire问卷测量（投入情况）,实验二,第二步：cup game task机器人运动：1“不动”状态，头部不动，总是面对显示器，远离被试。2“凝视”状态，在这种状态下，当与被试说话时，头的唯一动作是转过头注视被试。3“凝视和移动”状态，机器人除凝视外，还包括如点头(表示同意)或摇头(表示不同意)等动作，一种头部跟踪行为，并使用机器人的手臂按下鼠标按钮，开始每一次游戏试验,图2.实验装置：类人机器人坐在参与者和游戏刺激之间的“椅子”上，鼠标键位于机器人右侧的“椅子”上,实验二,实验结果：假设一，更困难的试验将产生更频繁的答案变化，验证假设中等难度：0.43(SD=.21)，高难度：0.5

16、2(SD=.52)，F(1，38)=5.79，p=0.021，2=0.13假设二，更高水平的类人运动会增加答案变化的频率，未验证假设F(2，38)=1.38，p=.263，2=.07,实验二,实验结果：第三种假设，更高水平的运动使得被试与机器人更接近，验证假设。 “凝视和运动”(M=88.75，SD=27.7) “凝视”状态下(M=90.5，SD=16.65) “不动”状态下(M=119.85，SD=32.7)Kruskal-Wallis非参数检验结果表明，2(2，N=41)=8.28，p=0.016，2=0.21。,Mann-Whitney检验，“注视和移动”和“不运动”条件才存在显著差异，z(N=25)=2.39，p=0.0159，2=.23,运动的两种条件之间没有差别,总结与讨论,实验1和2中未均未验证假设二，内群体并未比外群体更频繁的更改答案，即并未显示出组内比组外更可信，机器人运动水平高的个体也未比运动水平低的机器人组更频繁的更改答案，即信任水平更高。如前所述，具有高认知负荷和注意力需求的任务可以导致对自动化信息系统的过度依赖(Biros，Daly，&Gunsch，2004)。因此，小组团体与机器人运动的影响很大程度被信任任务的难度取代了。其他假设的验证说明，被试在难度较大的条件下更加信任机器人，内群体偏爱的确作用在接近距离上。,谢谢观看,11/24/2022,