Badacze zdobywają wgląd w aktywność mózgu podczas współpracy człowieka i robota

Zespół badaczy z Texas A&M University wykorzystał funkcjonalną spektroskopię bliskiej podczerwieni do uchwycenia funkcjonalnej aktywności mózgu podczas współpracy człowieka i robota w zadaniu produkcyjnym.

Współpraca między ludźmi i robotami staje się coraz bardziej powszechna w wielu branżach, co podkreśla potrzebę zapewnienia skutecznej i gładkiej relacji między nimi. Podstawowym aspektem osiągnięcia tej relacji jest gotowość ludzi do zaufania zachowaniu robota, ale okazało się to trudne do śledzenia ze względu na subiektywność.

Badania zaufania do autonomii

Dr Ranjana, która jest associate profesorem i dyrektorem Laboratorium NeuroErgonomiki, powiedziała, że badania jej laboratorium nad zaufaniem do autonomii odgałęzają się od innych projektów skupiających się na interakcjach człowieka i robota w środowiskach krytycznych.

„Podczas gdy nasza uwaga dotąd była skupiona na zrozumieniu, jak stany zmęczenia i stresu operatorów wpływają na ich interakcje z robotami, zaufanie stało się ważnym konstruktem do zbadania”, powiedział Mehta. „Stwierdziliśmy, że im ludzie są bardziej zmęczeni, tym bardziej łatwo im zaufać automatyce niż powinni. Jednak dlaczego tak się dzieje, staje się ważnym pytaniem do rozwiązania”.

Nowe badanie zostało opublikowane w Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society.

Koncentruje się ono na zrozumieniu relacji między mózgiem a zachowaniami, które dotyczą zaufania operatora, które mogą być wpływane zarówno przez czynniki ludzkie, jak i robotyczne.

Uchwycenie funkcjonalnej aktywności mózgu

Laboratorium opierało się na funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni, aby uchwycić funkcjonalną aktywność mózgu, gdy operatorzy współpracowali z robotami w zadaniach produkcyjnych. Badanie wykazało, że wadliwe działania robota zmniejszały zaufanie operatora do robota, a brak zaufania był związany ze zwiększoną aktywacją obszarów w korze przedniej, motorycznej i wzrokowej. Te zmiany wskazywały na zwiększony obciążenie i zwiększoną świadomość sytuacyjną. Zespół stwierdził, że nieufne zachowanie było również związane z rozłączeniem tych obszarów mózgu, które współpracują ze sobą. Według Mehty, rozłączenie było większe na wyższych poziomach autonomii robota.

„To, co okazało się najbardziej interesujące, to fakt, że sygnatury neuronalne różniły się, gdy porównaliśmy dane aktywności mózgu w różnych warunkach niezawodności (manipulowanych przy użyciu normalnego i wadliwego zachowania robota) wobec poziomów zaufania operatora (zebranych za pomocą ankiet) do robota”, powiedział Mehta. „To podkreślało wagę zrozumienia i pomiaru relacji między mózgiem a zachowaniami zaufania w współpracy człowieka i robota, ponieważ postrzeganie zaufania samo w sobie nie jest wskaźnikiem tego, jak zachowania zaufające kształtują się”.

Według dr Sarah Hopko, która jest głównym autorem badań i niedawnym studentem inżynierii przemysłowej, odpowiedzi neuronalne i postrzeganie zaufania są objawami zaufania i nieufności. Przekazują one informacje o tym, jak zaufanie jest budowane, łamane i naprawiane przy różnych zachowaniach robota. Powiedziała również, że siła multimodalnych miar zaufania, takich jak aktywność neuronalna i śledzenie wzroku, może ujawnić nowe perspektywy.

Zespół będzie teraz dążył do rozszerzenia badań na inne obszary, takie jak odpowiedź w sytuacjach awaryjnych. Będą również starali się zrozumieć, jak zaufanie w zespołach wielu ludzi i robotów może wpłynąć na współpracę i pracę w środowiskach krytycznych.

„Praca jest krytyczna, a my jesteśmy zmotywowani, aby zapewnić, że projekty robotyki z udziałem ludzi, ocena i integracja z miejscem pracy są wspierające i umożliwiające zdolności ludzi”, zakończył Mehta.