Tutkijat saavat lisää tietoa aivojen toiminnasta ihmisen ja robotin yhteistyössä

Texasin A&M-yliopiston tutkijaryhmä on käyttänyt lähialueen infrapunaspektroskopiaa funktionaalisessa aivotoiminnassa ihmisen ja robotin yhteistyössä valmistustehtävissä.

Ihmisen ja robotin välinen yhteistyö on yleistymässä monilla aloilla, mikä korostaa tarvetta tehokkaalle ja sujuvalle suhteelle näiden kahden välillä. Tärkeä asia tämän suhteen saavuttamiseksi on ihmisen halukkuus luottaa robottiin, mutta se on osoittautunut vaikeaksi seurattavaksi subjektiivisuuden vuoksi.

Ihmisen ja autonomian luottamus tutkimus

Tohtori Ranjana, joka on apulaisprofessori ja NeuroErgonomics Lab -laboratorion johtaja, sanoi, että hänen laboratorionsa ihmisen ja autonomian luottamus tutkimus oli alkanut muista hankkeista, jotka keskittyivät ihmisen ja robotin vuorovaikutuksiin turvallisuuskriittisissä työalueissa.

“Vaikka fokuksemme oli aluksi ymmärtää, miten operaattorien väsymys ja stressi vaikuttavat siihen, miten ihmiset vuorovaikuttavat roboteilla, luottamus muodostui tärkeäksi tutkimuskohteeksi”, Mehta sanoi. “Havaitsemme, että kun ihmiset väsyvät, he antavat puolustuksensa auki ja luottavat enemmän automaatioon kuin heidän pitäisi. Mutta miksi se on tapahtumassa, on tärkeä kysymys, johon on vastattava.”

Uusi tutkimus julkaistiin Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society -julkaisussa.

Se keskittyy ymmärtämään aivojen ja käyttäytymisen suhteita, jotka liittyvät operaattorin luottamukseen, ja joita voivat vaikuttaa sekä ihmisen että robotin tekijät.

Toiminnallisen aivotoiminnan havainnointi

Laboratorio käytti lähialueen infrapunaspektroskopiaa funktionaalisessa aivotoiminnassa, kun operaattorit työskentelivät roboteilla valmistustehtävissä. Tutkimus osoitti, että virheelliset robotin toiminnot vähensivät operaattorin luottamusta robottiin, ja epäluottamus liittyi lisääntyneeseen aktivaatioon etu-, moottori- ja visuaalisen aivokuoren alueilla. Nämä muutokset osoittivat kasvavan työkuorman ja korkeamman tilanneherkkyyden. Tutkijaryhmä totesi, että epäluottamus oli myös yhteydessä näiden aivotoimintojen yhteistyön heikentymiseen. Mehtan mukaan yhteistyön heikentymisessä oli suurempi robotin autonomian tasolla.

“Mikä meistä kiinnosti eniten, oli se, että neuronaaliset signaalit erosivat, kun vertasimme aivotoimintatietoja luotettavuuden ehdot (jotka manipuloitiin normaalin ja virheellisen robotin käyttäytymisen avulla) operaattorin luottamuksen tasoon (joka kerättiin kyselyiden avulla) robottiin”, Mehta sanoi. “Tämä korosti aivotoiminnan ja käyttäytymisen suhteiden ymmärtämisen tärkeyttä ihmisen ja robotin yhteistyössä, koska pelkästään luottamuksen havaitseminen ei ole osoittavaa siitä, miten operaattorien luottamusmuodostus muodostuu.”

Tohtori Sarah Hopko, joka on tutkimuksen pääkirjoittaja ja vastavalmistunut teollisuusinsinööri, sanoi, että neuronaaliset vastaukset ja luottamuksen havaitseminen ovat oireita luottamuksesta ja epäluottamuksesta. Ne välittävät tietoa siitä, miten luottamus rakentuu, rikkoontuu ja korjataan eri robotin käyttäytymisen avulla. Hän myös sanoi, että monimodaalisten luottamismittareiden, kuten neuronaalisen toiminnan ja silmänseurannan, voimakkuus voi paljastaa uusia näkökulmia.

Tutkijaryhmä aikoo laajentaa tutkimusta muihin aloihin, kuten hätätilanteisiin. He myös aikovat ymmärtää, miten luottamus monen ihmisen ja robotin tiimien välillä voi vaikuttaa tiimityöhön ja tehtävään turvallisuuskriittisissä ympäristöissä.

“Tämä työ on kriittistä, ja me olemme motivoituneita varmistamaan, että ihmisten ja robotien yhteistyössä oleva suunnittelu, arviointi ja integrointi työpaikalle ovat tukevia ja voimaannuttavia ihmisten kyvyille”, Mehta totesi.