Социальный робот — это автономный робот , который взаимодействует и общается с людьми или другими автономными физическими агентами , следуя социальному поведению и правилам, закрепленным за его ролью. Как и другие роботы, социальный робот физически воплощен (аватары или экранные синтетические социальные персонажи не воплощены и, таким образом, отличаются). Некоторые синтетические социальные агенты разработаны с экраном, представляющим голову или «лицо» для динамического общения с пользователями. В этих случаях статус социального робота зависит от формы «тела» социального агента; если тело имеет и использует некоторые физические моторы и сенсорные способности, то систему можно считать роботом.
Хотя роботов часто описывали как обладающих социальными качествами (например, черепах, созданных Уильямом Греем Уолтером в 1950-х годах), социальная робототехника является сравнительно новой отраслью робототехники. С начала 1990-х годов исследователи искусственного интеллекта и робототехники разрабатывали роботов, которые явно взаимодействуют на социальном уровне.
Эволюция социальных роботов началась с автономных роботов, разработанных так, чтобы иметь мало или вообще не иметь взаимодействия с людьми. По сути, они были разработаны, чтобы взять на себя то, что люди не могли. Технологически продвинутые роботы были отправлены для работы в опасных условиях и выполнения заданий, которые потенциально могли подвергнуть людей опасности, например, исследование глубоких океанов или поверхности Марса. [1] Развивая эти изначальные намерения, роботы постоянно разрабатываются для включения в связанные с человеком среды, чтобы установить их социальный аспект и получить доступ к их влиянию на человеческие взаимодействия. Со временем социальные роботы были усовершенствованы, чтобы начать играть свою собственную роль в обществе.
Проектирование автономного социального робота является особенно сложной задачей, поскольку робот должен правильно интерпретировать действия людей и соответствующим образом реагировать, что в настоящее время пока невозможно. Более того, люди, взаимодействующие с социальным роботом, могут иметь очень высокие ожидания относительно его возможностей, основанные на научно-фантастических представлениях о продвинутых социальных роботах. Таким образом, многие социальные роботы частично или полностью дистанционно управляются для имитации продвинутых возможностей. Этот метод (часто скрытого) управления социальным роботом называют Механическим турком или Волшебником страны Оз , в честь персонажа в книге Л. Фрэнка Баума . Исследования Волшебника страны Оз полезны в исследованиях социальной робототехники для оценки того, как люди реагируют на социальных роботов.
Робот определяется в Международном стандарте организации как перепрограммируемый, многофункциональный манипулятор , предназначенный для перемещения материалов, деталей, инструментов или специализированных устройств посредством переменных запрограммированных движений для выполнения различных задач. Как подмножество роботов, социальные роботы выполняют любые или все эти процессы в контексте социального взаимодействия. Он взаимодействует социально с людьми или вызывает у них социальные реакции. [2] Характер социальных взаимодействий несущественен и может варьироваться от относительно простых вспомогательных задач, таких как передача инструментов работнику, до сложной экспрессивной коммуникации и сотрудничества, таких как вспомогательное здравоохранение. Следовательно, социальные роботы должны работать вместе с людьми в совместных рабочих пространствах. Более того, социальные роботы начинают следовать за людьми в гораздо более личных условиях, таких как дом, здравоохранение и образование. [3]
Социальные взаимодействия, скорее всего, будут кооперативными, но определение не ограничивается этой ситуацией. Более того, некооперативное поведение может считаться социальным в определенных ситуациях. Например, робот может демонстрировать конкурентное поведение в рамках игры. Робот также может взаимодействовать с минимальной или нулевой коммуникацией. Например, он может передавать инструменты астронавту, работающему на космической станции. Однако вполне вероятно, что в какой-то момент некоторая коммуникация будет необходима.
Два предложенных [4] конечных требования для социальных роботов — это тест Тьюринга для определения коммуникативных навыков робота и три закона робототехники Айзека Азимова для его поведения. Полезность применения этих требований в реальном мире, особенно в случае законов Азимова, все еще оспаривается и может быть вообще невозможна). Однако следствием этой точки зрения является то, что робот, который взаимодействует и общается только с другими роботами, не будет считаться социальным роботом: быть социальным связано с людьми и их обществом, которое определяет необходимые социальные ценности, нормы и стандарты. [5] Это приводит к культурной зависимости социальных роботов, поскольку социальные ценности, нормы и стандарты различаются в разных культурах.
Это приводит нас непосредственно к последней части определения. Социальный робот должен взаимодействовать в рамках социальных правил, закрепленных за его ролью. Роль и ее правила определяются обществом. Например, робот-дворецкий для людей должен соблюдать установленные правила хорошего обслуживания. Он должен быть предусмотрительным, надежным и, прежде всего, сдержанным. Социальный робот должен знать об этом и соблюдать это. Однако социальные роботы, которые взаимодействуют с другими автономными роботами, также будут вести себя и взаимодействовать в соответствии с нечеловеческими соглашениями. В большинстве социальных роботов сложность взаимодействия человека с человеком будет постепенно приближаться с развитием технологии андроидов (разновидность гуманоидных роботов ) и внедрением различных более человеческих навыков общения [6]
Исследователи изучали взаимодействие пользователя с роботом-компаньоном. В литературе представлены различные модели, касающиеся этой проблемы. Примером может служить структура, которая моделирует как причины, так и следствия взаимодействия: особенности, связанные с невербальным поведением пользователя, задачей и аффективными реакциями компаньона, для прогнозирования уровня взаимодействия детей. [7]
Многие люди испытывают беспокойство по поводу социального взаимодействия с роботом, и, в целом, люди склонны предпочитать небольших роботов большим гуманоидным роботам. Они также предпочитают, чтобы роботы выполняли такие задачи, как уборка дома, а не обеспечивали товарищество. [8] В вербальных социальных взаимодействиях люди склонны делиться с роботами меньшим количеством информации, чем с людьми. Несмотря на первоначальное нежелание взаимодействовать с социальными роботами, воздействие социального робота может снизить неопределенность и повысить готовность взаимодействовать с роботом, [9] и исследования показывают, что со временем люди говорят дольше и делятся большей информацией в своих сообщениях социальному роботу. [10] [11] Если люди взаимодействуют с социальным роботом, который рассматривается как игривый (в отличие от сосредоточенного на выполнении задачи или социальном общении), они могут с большей вероятностью взаимодействовать с роботом в будущем. [12]
Все более широкое использование более совершенных социальных роботов является одним из нескольких явлений, которые, как ожидается, будут способствовать технологической постгуманизации человеческих обществ, посредством которой «общество начинает включать в себя членов, отличных от «естественных» биологических людей, которые, так или иначе, вносят вклад в структуры, динамику или смысл общества». [13]
Социальные роботы все чаще используются в учреждениях здравоохранения, и недавние исследования изучали применимость социальных роботов в качестве вмешательств в психическое здоровье детей. [14] В обзорном обзоре было проанализировано воздействие, которое такие роботы, как Nao , Paro , Huggable, Tega и Pleo, оказывают на детей в различных условиях вмешательства. [14] Результаты этой работы показали, что депрессия и гнев могут быть снижены у детей, работающих с социальными роботами, однако тревожность и боль дали неоднозначные результаты. [14] Было обнаружено, что дистресс снижается у детей, которые взаимодействуют с роботами. [14] Наконец, в этом обзорном обзоре было обнаружено, что взаимодействие с роботами оказывает положительное влияние на аффект — например, дети дольше улыбаются и демонстрируют установки на рост во время игр. [14] Стоит отметить, что роботы имеют дополнительные преимущества в том, что их можно использовать вместо терапии с помощью животных для детей, страдающих аллергией или ослабленным иммунитетом. [14] Санитария является необходимым вопросом для рассмотрения, однако с моющимися чехлами или дезинфицируемыми поверхностями это становится меньшей проблемой в медицинских учреждениях. [14] В другом обзоре были проанализированы данные предыдущих исследований и получены дополнительные подтверждения того, что социальные роботы могут уменьшать негативные симптомы, которые испытывают дети в медицинских учреждениях. [15] Социальные роботы могут использоваться в качестве инструментов для отвлечения детей от процедур, таких как прививка, и продемонстрировали способность уменьшать стресс и боль. [15] Дети, которые взаимодействовали как с психотерапевтом, так и с роботом-помощником для терапии, испытывали меньший гнев, беспокойство и депрессию при борьбе с раком по сравнению с контрольной группой. [15] Есть некоторые доказательства, подтверждающие, что свободная игра с роботом во время госпитализации может помочь детям испытывать более позитивное настроение. [15] Необходимо провести дополнительную работу по анализу влияния социальных роботов на детей в психиатрических отделениях, поскольку доказательства показали, что некоторые дети могут не любить робота и считать его опасным. [15] В целом, необходимо провести дополнительные исследования, чтобы полностью понять влияние социальных роботов на снижение негативных симптомов психического здоровья у детей, но, по-видимому, существуют преимущества использования социальных роботов в медицинских учреждениях. [14] [15]
Было показано, что социальные роботы имеют полезные результаты для детей с расстройствами аутистического спектра (РАС). [16] Поскольку многие люди с расстройствами аутистического спектра, как правило, предпочитают предсказуемые взаимодействия, роботы могут быть жизнеспособным вариантом для социальных взаимодействий. [16] Предыдущие исследования взаимодействий между детьми с РАС и роботами продемонстрировали положительные преимущества, например, общее внимание, повышенный зрительный контакт и межличностную синхронность. [16] Различные типы роботов имеют потенциал, чтобы извлечь эти преимущества для детей с РАС — от человекоподобных роботов, таких как KASPAR, до мультяшных роботов, таких как Tito, до роботов, похожих на животных, таких как Probo, и роботов, похожих на машины, таких как Nao . [16] Одной из проблем, которая может помешать преимуществам социальных роботов как инструментов социального взаимодействия для детей с РАС, является « зловещая долина» , поскольку жуткое человекоподобие роботов может быть чрезмерно стимулирующим и вызывать беспокойство. [16] Похоже, что социальные роботы дают возможность улучшить социальные навыки у детей с РАС, и будущие исследования должны более подробно изучить эту тему.
Лица с когнитивными нарушениями, такими как деменция и болезнь Альцгеймера , также могут извлечь пользу из социальных роботов. [17] [18] В своем исследовании Моро и др. (2018) использовали 3 типа социальных роботов — человекоподобного робота Каспера; персонажеподобного робота Эда; и планшет — чтобы помочь шести лицам с легкими когнитивными нарушениями приготовить чашку чая. [17] Результаты показали, что в определенной степени гуманоидный робот был наиболее интересен для лиц с когнитивными нарушениями, вероятно, из-за выразительности его лица по сравнению с минимальным выражением Эда и планшета. [17] Участники также больше антропоморфизировали человекоподобного и персонажеподобного робота, чем планшет, обращаясь к ним и задавая вопросы, что еще больше указывает на предпочтение социальных роботов. [17] Кроме того, участники считали человекоподобного робота полезным как в социальных ситуациях, так и в выполнении повседневных дел, тогда как персонажеподобный робот и планшет считались полезными только для повседневных дел. [17] Другое исследование, проведенное Moyle et al. (2019), изучало влияние, которое предоставление человеку с деменцией игрушечного робота Paro по сравнению с плюшевой игрушкой окажет на восприятие благополучия человека лицами, осуществляющими уход, и членами семьи. [18] Это исследование выявило способы, которыми некоторые учреждения длительного ухода могут иметь минимальную стимуляцию для пациентов с деменцией, что может привести к скуке и повышенному возбуждению. [18] После завершения испытания лиц, осуществляющих уход, и членов семьи попросили оценить благополучие человека с деменцией, и в целом группа, которая взаимодействовала с Paro, воспринималась более счастливой, более вовлеченной и менее возбужденной. [18] Одной из основных проблем с использованием Paro , несмотря на его предполагаемые преимущества, является стоимость — будущие исследования должны изучить более экономически эффективные варианты ухода за пожилыми людьми. [18] Еще одной проблемой проведения исследований между людьми с когнитивными нарушениями и социальными роботами является их способность давать согласие. [19] В некоторых случаях может использоваться информированное согласие по доверенности, однако перед проведением любого исследования следует взвесить все преимущества и риски. [19] Долгосрочные исследования могут показать, что жители дома престарелых готовы взаимодействовать с гуманоидными роботами и извлекать пользу из когнитивной и физической активации, которой руководит робот Пеппер. [20]Pepper также использовался для оценки чувства безопасности и защищенности, которое робот обеспечивал пожилым людям. Для этих людей безопасность связана с доверием и уверенностью, которые развивались в межличностных отношениях. Используя видео и анкеты, как безопасность, так и защищенность оказались в положительном свете для участников и того, как они себя чувствовали. [21] Другое долгосрочное исследование в доме престарелых может показать, что люди, работающие в сфере ухода, готовы использовать роботов в своей повседневной работе с жильцами. [22] Но оно также показало, что, хотя роботы готовы к использованию, им нужны помощники-люди, они не могут заменить человеческую рабочую силу, но они могут помогать им и давать им новые возможности. [22]
Социальные роботы использовались в качестве тренеров по психическому благополучию [23] для студентов [24] в общественных местах [25] и на рабочем месте. [26] Роботизированные тренеры по психическому благополучию могут выполнять такие практики, как позитивная психология [24] [26] и осознанность. [25] [27] Было показано, что восприятие пользователями роботизированных тренеров по психическому благополучию зависит от внешнего вида робота. [28]
Также следует упомянуть этику использования социальных роботов в здравоохранении. Одним из потенциальных рисков социальных роботов является обман — может существовать ожидание, что робот может выполнять определенные функции, когда на самом деле он этого не может. [19] Например, с увеличением сходства с человеком и антропоморфными чертами люди, взаимодействующие с роботами, могут предположить, что у робота есть чувства и мысли, что вводит в заблуждение. [19] Изоляция пожилых людей от людей также является риском социальных роботов, поскольку эти роботы могут составлять значительную часть социального взаимодействия человека. [19] В настоящее время мало данных о долгосрочных последствиях, которые может иметь этот ограниченный человеческий контакт и возросшее взаимодействие роботов. [19] Некоторые социальные роботы также имеют встроенную возможность телеприсутствия, которую можно использовать таким образом, чтобы люди могли проводить видеоконференции с семьей, лицами, осуществляющими уход, и медицинским персоналом, что может уменьшить одиночество и изоляцию. [29] Видеовозможности некоторых роботов являются потенциальным путем для социального взаимодействия и повышения доступности медицинских оценок. [29] Также следует уважать достоинство людей, взаимодействующих с роботами — некоторые люди могут посчитать некоторых роботов, таких как плюшевая игрушка Паро , инфантильными, и будущие исследования должны изучить, как наилучшим образом повысить автономность пациентов, взаимодействующих с роботами. [19] Кроме того, конфиденциальность является еще одной этической проблемой, поскольку некоторые социальные роботы могут собирать и хранить видеоданные или данные с датчиков. [19] Сохраненные данные подвержены риску кражи или взлома, что отрицательно влияет на индивидуальную конфиденциальность. [19] Безопасность людей, взаимодействующих с роботами, является еще одной проблемой, поскольку роботы могут случайно причинить вред, например, столкнувшись с кем-то и заставив его упасть. [19] Перед внедрением роботов в учреждения здравоохранения следует учитывать этические соображения.
Присутствие социальных роботов на рабочем месте вносит изменения в повседневную рабочую жизнь сотрудников. Благодаря передовым технологическим знаниям роботов, они способны вносить вклад и помогать в выполнении задач и вносить вклад в общее разнообразие самой работы. Не говоря уже о работе, которую выполняют роботы; они также облегчают работу и стресс, которые ложатся на обычных сотрудников. Социальные роботы могут стать ключевым игроком в оказании помощи, когда у людей нет необходимых знаний или навыков для выполнения поставленной задачи, а также снижают подверженность сотрудников несчастным случаям и рискам для здоровья на рабочем месте.
Трудности на рабочем месте возникают, когда сотрудники сталкиваются с болезнями, большой рабочей нагрузкой или другими препятствиями, которые мешают им работать в полную силу. Когда эти уровни производительности и качества могут оказаться под угрозой, социальные роботы предлагают новое решение и могут использоваться для оказания помощи сотрудникам при необходимости. Это особенно актуально, когда речь идет о возможном стрессе и депрессии, с которыми сталкиваются сотрудники из-за переутомления. [21] Эти роботы могут играть решающую роль в облегчении части задач и общего спроса на работу для отдельных сотрудников. В таких случаях, как Европа столкнулась с нехваткой рабочей силы в сфере услуг, социальные роботы играют решающую роль в выходе на относительно нормальную функциональность рабочего места и ее восстановлении. [21]
Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Июнь 2022 г. ) |
Одним из самых известных социальных роботов, находящихся в разработке в настоящее время, является София , разработанная Hanson Robotics . София — социальный гуманоидный робот, который может отображать более 50 выражений лица, и является первым нечеловеческим роботом, получившим титул Организации Объединенных Наций. [30]
SoftBank Robotics разработала несколько социальных, полугуманоидных роботов, которые часто используются в исследованиях, включая Pepper и Nao . Pepper используется как в коммерческих, так и в академических целях, а также используется потребителями в более чем тысяче домов в Японии.
Другие известные примеры социальных роботов включают ASIMO от Honda , Jibo , Moxi и Kaspar, разработанные Университетом Хартфордшира, чтобы помочь детям с аутизмом изучать реакции робота с помощью игр и интерактивного развлечения. [31] Роботы Cozmo и Vector от Anki также попали в категорию социальных роботов, но все они были закрыты в период с 2018 по 2019 год.
Социальные роботы не обязательно должны быть гуманоидами. Самый известный пример негуманоидного социального робота — тюлень Паро .
This article includes a list of general references, but it lacks sufficient corresponding inline citations. (June 2011) |