Ερευνητές αποκτούν γνώσεις για τη δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη συνεργασία ανθρώπου-ρομπότ

Μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας A&M έχει χρησιμοποιήσει τη λειτουργική φασματοσκοπία εγγύς υπερύθρου για να καταγράψει τη λειτουργική δραστηριότητα του εγκεφάλου κατά τη συνεργασία ανθρώπου-ρομπότ σε μια εργασία κατασκευής.

Η συνεργασία μεταξύ ανθρώπων και ρομπότ γίνεται όλο και πιο συχνή σε πολλές βιομηχανίες, το οποίο υπογραμμίζει την ανάγκη για μια αποτελεσματική και ομαλή σχέση μεταξύ των δύο. Ένας θεμελιώδης άξονας για την επίτευξη αυτής της σχέσης είναι η πρόθεση των ανθρώπων να εμπιστεύονται τη συμπεριφορά των ρομπότ, αλλά έχει αποδειχθεί δύσκολο να την καταγράψουμε λόγω της υποκειμενικότητας.

Ερευνά για την Εμπιστοσύνη Ανθρώπου-Αυτόνομης Συμπεριφοράς

Η Δρ. Ranjana, η οποία είναι αναπληρώτρια καθηγήτρια και διευθύντρια του Εργαστηρίου ΝευροΕργονομίας, είπε ότι η έρευνά της για την εμπιστοσύνη ανθρώπου-αυτόνομης συμπεριφοράς ξεκίνησε από άλλα έργα που επικεντρώθηκαν στις αλληλεπιδράσεις ανθρώπου-ρομπότ σε εργασίες κρίσιμες για την ασφάλεια.

«Ενώ ο στόχος μας μέχρι τώρα ήταν να κατανοήσουμε πώς οι καταστάσεις κόπωσης και στρες των χειριστών επηρεάζουν τις αλληλεπιδράσεις ανθρώπου-ρομπότ, η εμπιστοσύνη έγινε ένα σημαντικό στοιχείο για μελέτη», είπε η Mehta. «Βρήκαμε ότι καθώς οι άνθρωποι κουράζονται, μειώνουν την επαγρύπνησή τους και γίνονται πιο εμπιστευτικοί στη αυτοματοποίηση από ότι θα έπρεπε. Ωστόσο, το γιατί αυτό συμβαίνει γίνεται ένα σημαντικό ερώτημα να απαντηθεί.»

Η νέα έρευνα δημοσιεύθηκε στο Ανθρώπινες Παραμέτρους: Το Περιοδικό της Ανθρώπινης Παραμέτρου και Εργονομίας.

Επικεντρώνεται στην κατανόηση των σχέσεων εγκεφάλου-συμπεριφοράς που αφορούν τις συμπεριφορές εμπιστοσύνης του χειριστή, οι οποίες μπορούν να επηρεαστούν και από ανθρώπινους και ρομποτικούς παράγοντες.

Καταγραφή Λειτουργικής Δραστηριότητας του Εγκεφάλου

Το εργαστήριο βασίστηκε στη λειτουργική φασματοσκοπία εγγύς υπερύθρου για να καταγράψει τη λειτουργική δραστηριότητα του εγκεφάλου καθώς οι χειριστές συνεργάζονταν με ρομπότ σε εργασίες κατασκευής. Η έρευνα βρήκε ότι οι ελαττωματικές ενέργειες του ρομπότ μειώνουν την εμπιστοσύνη του χειριστή στο ρομπότ, και η δυσπιστία συνδέεται με αυξημένη ενεργοποίηση περιοχών στο μετωπιαίο, κινητικό και οπτικό φλοιό. Αυτές οι αλλαγές δείχνουν μια αυξανόμενη εργασιακή φόρτωση και αυξημένη ετοιμότητα. Η ομάδα βρήκε ότι η συμπεριφορά δυσπιστίας συνδέεται επίσης με την αποσύνδεση αυτών των περιοχών του εγκεφάλου που δουλεύουν μαζί. Σύμφωνα με τη Mehta, η αποσύνδεση ήταν μεγαλύτερη σε υψηλότερα επίπεδα αυτονομίας του ρομπότ.

«Αυτό που βρήκαμε πιο ενδιαφέρον ήταν ότι τα νευρωνικά σημάδια διέφεραν όταν συγκρίναμε δεδομένα ενεργοποίησης του εγκεφάλου σε διαφορετικές συνθήκες αξιοπιστίας (χειραγωγούμενες με κανονική και ελαττωματική συμπεριφορά ρομπότ) σε σχέση με τα επίπεδα εμπιστοσύνης του χειριστή (συλλεγμένα μέσω ερευνών) στο ρομπότ», είπε η Mehta. «Αυτό τόνισε τη σημασία της κατανόησης και μέτρησης των σχέσεων εγκεφάλου-συμπεριφοράς της εμπιστοσύνης στις συνεργασίες ανθρώπου-ρομπότ, καθώς οι αντιλήψεις της εμπιστοσύνης μόνο δεν είναι ενδεικτικές του πώς οι συμπεριφορές εμπιστοσύνης των χειριστών διαμορφώνονται.»

Σύμφωνα με τη Δρ. Sarah Hopko, η οποία είναι η κύρια συγγραφέας της έρευνας και πρόσφατη φοιτήτρια βιομηχανικής μηχανικής, οι νευρωνικές απαντήσεις και οι αντιλήψεις της εμπιστοσύνης είναι συμπτώματα συμπεριφορών εμπιστοσύνης και δυσπιστίας. Παρέχουν πληροφορίες για το πώς η εμπιστοσύνη χτίζεται, παραβιάζεται και αποκαθίσταται με διαφορετικές συμπεριφορές ρομπότ. Επίσης είπε ότι οι δυνάμεις των πολυμορφικών μετρήσεων εμπιστοσύνης, όπως η νευρωνική δραστηριότητα και η παρακολούθηση του βλέμματος, μπορούν να αποκαλύψουν νέες προοπτικές.

Η ομάδα θα κοιτάξει τώρα να επεκτείνει την έρευνα σε άλλους τομείς, όπως την ανταπόκριση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Θα κοιτάξει επίσης να κατανοήσει πώς η εμπιστοσύνη σε ομάδες ανθρώπων-ρομπότ μπορεί να επηρεάσει την ομαδική εργασία και την εργασία σε περιβάλλοντα κρίσιμα για την ασφάλεια.

«Το έργο είναι κρίσιμο, και είμαστε παρακινημένοι να διασφαλίσουμε ότι η σχεδίαση, αξιολόγηση και ενσωμάτωση ρομπότ με ανθρώπους στον βρόχο ελέγχου στον χώρο εργασίας είναι υποστηρικτική και ενδυναμωτική των ανθρώπινων ικανοτήτων», συμπέρανε η Mehta.