Cercetătorii obțin insight-uri despre activitatea creierului în timpul colaborării om-robot

O echipă de cercetători de la Universitatea Texas A&M a utilizat spectroscopia funcțională în infraroșu apropiat pentru a capta activitatea funcțională a creierului în timpul colaborării om-robot la o sarcină de fabricație.

Colaborarea dintre oameni și roboți devine tot mai frecventă în multe industrii, ceea ce subliniază nevoia de a asigura o relație eficientă și lină între cele două. Un aspect fundamental al realizării acestei relații este disponibilitatea oamenilor de a avea încredere în comportamentul roboților, dar acest lucru s-a dovedit a fi dificil de urmărit din cauza subiectivității.

Cercetarea încrederii om-autonomie

Dr. Ranjana, care este profesor asociat și director al Laboratorului NeuroErgonomics, a spus că cercetarea sa privind încrederea om-autonomie s-a ramificat din alte proiecte axate pe interacțiunile om-robot în domenii de muncă critice pentru siguranță.

„În timp ce focusul nostru până acum a fost de a înțelege cum stările de oboseală și stres ale operatorului afectează modul în care oamenii interacționează cu roboții, încrederea a devenit un construct important de studiat”, a spus Mehta. „Am descoperit că, pe măsură ce oamenii se obosesc, ei își relaxează garda și devin mai încrezători în automatizare decât ar trebui. Cu toate acestea, de ce este cazul devine o întrebare importantă de abordat.”

Noua cercetare a fost publicată în Factori umani: Jurnalul Societății pentru Factori Umani și Ergonomie.

Acesta se concentrează pe înțelegerea relațiilor creier-comportament care implică comportamentele de încredere ale operatorului, care pot fi influențate atât de factori umani, cât și de roboți.

Capturarea activității funcționale a creierului

Laboratorul s-a bazat pe spectroscopia funcțională în infraroșu apropiat pentru a capta activitatea funcțională a creierului pe parcursul colaborării operatorilor cu roboții la sarcini de fabricație. Cercetarea a arătat că acțiunile defectuoase ale roboților au scăzut încrederea operatorului în robot, iar neîncrederea a fost asociată cu o creștere a activării regiunilor din cortexul frontal, motor și vizual. Aceste modificări au indicat o creștere a încărcăturii de muncă și o conștientizare situatională sporită. Echipa a constatat că comportamentul de neîncredere a fost asociat și cu decuplarea acestor regiuni ale creierului care lucrează împreună. Conform lui Mehta, decuplarea a fost mai mare la niveluri mai ridicate de autonomie a roboților.

„Ce am găsit mai interesant a fost că semnăturile neuronale au diferit atunci când am comparat datele de activare a creierului în condiții de fiabilitate (manipulate folosind comportamentul normal și defectuos al roboților) versus nivelurile de încredere ale operatorului (colectate prin chestionare) în robot”, a spus Mehta. „Acest lucru a subliniat importanța înțelegerii și măsurării relațiilor creier-comportament ale încrederii în colaborările om-robot, deoarece percepțiile privind încrederea nu sunt indicative pentru modul în care se formează comportamentele de încredere ale operatorilor.”

Conform dr. Sarah Hopko, care este autorul principal al cercetării și un student recent în inginerie industrială, răspunsurile neuronale și percepțiile privind încrederea sunt simptome ale comportamentelor de încredere și neîncredere. Ele transmit informații despre modul în care încrederea se construiește, se încalcă și se reface cu diferite comportamente ale roboților. Ea a spus, de asemenea, că puterea metricilor de încredere multimodale, cum ar fi activitatea neuronală și urmărirea ochilor, poate dezvălui perspective noi.

Echipa va extinde acum cercetarea în alte domenii, cum ar fi răspunsul la urgențe. De asemenea, vor încerca să înțeleagă cum încrederea în echipe om-robot multiple poate afecta munca în echipă și activitățile în medii critice pentru siguranță.

„Lucrarea este critică, și suntem motivați să ne asigurăm că proiectarea, evaluarea și integrarea roboților în locul de muncă sunt suportive și împuternicitoare pentru capacitățile umane”, a concluzionat Mehta.