ロボットに社会的スキルを与えるフレームワークを開発した研究者

マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者は、ロボットに社会的スキルを与えるコントロールフレームワークを開発しました。このフレームワークにより、機械が他の機械を助けたり妨げたりすることの意味を理解し、社会的行動を独自に学習することができます。

ロボットは、シミュレートされた環境で、他のロボットの行動を観察し、どのようなタスクを実行しようとしているのかを推測します。次に、ロボットは自分の目標に基づいて、他のロボットを助けたり妨げたりします。

研究者は、自分のモデルが現実的で予測可能な社会的相互作用を作成することも実証しました。人間の観測者が、シミュレートされたロボットの動画を見せられたとき、彼らは、どのような社会的行動が発生しているのかについて、モデルと同意見でした。

ロボットに社会的スキルを与えることで、人間とロボットの間でより良い相互作用を実現できます。また、新しいモデルは、科学者が社会的相互作用を定量的に測定できるようにもなります。

ボリス・カッツは、コンピューターサイエンスと人工知能研究所（CSAIL）のインフォラボグループの責任者であり、脳、心、機械のセンター（CBMM）のメンバーでもあります。

「ロボットは間もなく私たちの世界に住み始めるでしょう。彼らは私たちと人間の言葉でコミュニケーションをとる方法を学ばなければなりません。彼らは、いつ助けるべきか、いつ何が起こるのを防ぐべきかを理解する必要があります。これは非常に初期の研究ですが、私はこれが人間と機械が社会的に相互作用することを理解するための最初の本気の試みであると感じています」とカッツは述べています。

この研究には、共同筆頭著者ラヴィ・テジュワニ（CSAILの研究アシスタント）、共同筆頭著者イェン・リン・クォ（CSAILの博士課程学生）、ティアンミン・シュー（脳と認知科学部のポスドク）、および上級著者アンドレイ・バルブ（CSAILの研究科学者）が参加しています。

社会的相互作用の研究

研究者は、ロボットが物理的および社会的目標を追求するシミュレートされた環境を作成し、社会的相互作用を研究することができました。

ロボットには物理的および社会的目標が与えられました。物理的目標は環境に関連し、社会的目標はロボットが他のロボットの行動を推測し、それに基づいて行動することです。

モデルは、ロボットの物理的目標、社会的目標、およびそれらの優先順位を指定するために使用されます。ロボットが目標に近づく行動をとると、報酬が与えられます。ロボットが他のロボットを助けようとすると、報酬が調整されます。ロボットが他のロボットを妨げようとすると、報酬が調整されます。アルゴリズムがロボットの行動を決定し、報酬システムを使用して物理的および社会的目標を達成します。

「私たちは、2つのエージェント間の社会的相互作用をモデル化するための新しい数学的フレームワークを開拓しました。ロボットがロケーションXに移動しようとしているのを見て、他のロボットは協力してロケーションXに移動するのを助けることができます。ロケーションXを移動距離を短縮したり、別のロケーションXを見つけたり、ロケーションXで必要な行動をとったりすることができます。私たちの形式では、計画が『どう』を発見することができます。私たちが数学的に社会的相互作用を定義することができます」とテジュワニは述べています。

研究者は、数学的フレームワークを使用して、3種類のロボットを定義しています。レベル0のロボットには物理的目標しかありません。レベル1のロボットには物理的および社会的目標がありますが、他のロボットには物理的目標しかないと想定しています。レベル1のロボットは他のロボットの物理的目標に基づいて行動します。レベル2のロボットは他のロボットにも社会的および物理的目標があると想定し、より複雑な行動をとることができます。

モデルのテスト

研究者は、自分のモデルが人間の社会的相互作用の認識と一致することを発見しました。

「私たちは、長期的には、計算モデルを構築し、人間の社会的相互作用をより深く理解したいと思っています。私たちは、人間が社会的相互作用を認識するために使用する機能を調べたいと思っています。社会的相互作用を認識するための客観的なテストを作成することができますか？もしかしたら、人々に社会的相互作用を認識する方法を教えることができるかもしれません。まだまだ初期段階ですが、社会的相互作用を効果的に測定することができるだけでも大きな進歩です」とバルブは述べています。

チームは現在、3Dエージェントを使用した環境でより多様な相互作用を可能にするシステムを開発中です。彼らはまた、モデルの環境で行動が失敗することを含めることを計画しています。さらに、ニューラルネットワークベースのロボットプランナーをモデルに組み込むことを計画しています。最後に、2つのロボットが社会的相互作用に従事しているかどうかを判断するために使用される機能に関するデータを収集する実験を実行する予定です。