Ảnh hưởng của giao tiếp đến đánh giá lỗi Robot trong tương tác người – Robot45047

Ảnh Hưởng Của Giao Tiếp Đến Đánh Giá Lỗi Robot Trong Tương Tác Người – Robot Thi-Thuy Luong, Viet-Thang Nguyen, Minh-Trien Pham Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội Email: 15022306@vnu.edu.vn, 16020048@vnu.edu.vn, trienpm@vnu.edu.vn Abstract - Chúng tiến hành nghiên cứu hành vi người mà chúng tơi cố tình lập trình hành vi lỗi cho robot Mục đích nghiên cứu để khám phá khác đánh giá người dùng giá trị giao tiếp tương tác với robot Những người tham gia nghiên cứu hướng dẫn robot giả định lập trình máy vi tính để thực nhiệm vụ nấu ăn kịch có sẵn Kịch thứ hướng dẫn người tham gia nấu ăn điều kiện khơng có lỗi robot hướng dẫn mà không giao tiếp Kịch thứ hai robot hướng dẫn người tham gia điều kiện có lỗi Kịch thứ ba robot hướng dẫn người tham gia điều kiện có lỗi sử dụng yếu tố giao tiếp trình hướng dẫn Sau tương tác, yêu cầu người tham gia đánh giá độ khó nhiệm vụ mức độ hài lịng họ Kết cho thấy có lỗi robot biết giao tiếp đánh giá cao so với robot bình thường Keywords – Tương tác người – người, tương tác người – robot, lỗi robot I GIỚI THIỆU Robot loại máy thực cơng việc cách tự động điều khiển máy tính vi mạch điện tử lập trình [1] Khoa học công nghệ ngày phát triển, robot xuất dần trở thành phần đời sống người Các phim robot robot thiết kế hoàn hảo mắt khiến người dùng nghĩ robot thật khơng có lỗi chúng trở nên xa vời, giống máy móc suy nghĩ người Đặc biệt người chưa có kinh nghiệm tiếp xúc với robot kì vọng vào hồn hảo robot từ phương tiện truyền thông [2] Mặc khác, mong đợi sản phẩm công nghệ tiêu dùng (ví dụ Ipod khơng thể người dùng chấp nhận bị lỗi âm thanh, thế, nhà sản xuất phải cố gắng để tạo sản phẩm không bị lỗi) khiến nhiều người giả định mong đợi robot không bị lỗi (Pratfall Effect) [3] Tuy nhiên, mặt xã hội, Ipod robot robot không giống Ipod Trong tương tác người – người (Human – Human Interaction), có khía cạnh khiếm khuyết khiến người ta cảm thấy diễn viên đáng tin cậy [4] Khi người phạm sai lầm, I hấp dẫn họ tăng lên vậy, robot 38 có lỗi, phạm sai lầm, từ giống người hơn, tin tưởng Thuật ngữ thất bại định nghĩa “Trạng thái suy giảm khả gây hành vi dịch vụ hệ thống thực để lệch khỏi chức lý tưởng, bình thường xác” [5] Khơng thể xác định tất loại lỗi robot gây robot hoạt động với nhiều hệ thống nhiều mơi trường khác Tuy nhiên, phân loại sai sót thất bại thành lỗi kỹ thuật (do thiếu sót kỹ thuật robot) lỗi định mức xã hội (khi robot lệch khỏi kịch xã hội, sử dụng tín hiệu xã hội khơng phù hợp, ví dụ tránh xa người nói chuyện với họ) [6] Những nghiên cứu thường trọng nhiều đến lỗi kỹ thuật robot cho chúng thử nghiệm môi trường làm việc khác ( [7] [8] [9] [10] [11] ) Các lỗi kỹ thuật ảnh hưởng đến niềm tin, nhiên tin tưởng có cấu trúc phức tạp đa chiều Nó phát triển q trình kết hợp phân tích tương tự (analog) tình cảm [12], bên cạnh yếu tố kỹ thuật tin tưởng chìa khóa cho thiết kế Trong nghiên cứu này, tập trung vào lỗi giao tiếp, thuộc lỗi định mức xã hội robot, nhằm đánh giá giá trị giao tiếp tương tác người – robot Thí nghiệm tiến hành với tình nguyện viên lựa chọn qua khảo sát trực tuyến mạng xã hội Robot giả định lập trình hoạt động hình máy vi tính để loại bỏ yếu tố ngoại hình ảnh hưởng đến đánh giá người tham gia [13] Robot hướng dẫn tình nguyện viên làm trứng ốp la với ngun liệu sẵn có Thí nghiệm hướng tới đối tượng chưa có kinh nghiệm tiếp xúc làm việc trực tiếp với robot trước để khảo sát đánh giá họ yếu tố giao tiếp trình tương tác Trước trải nghiệm, tình nguyện viên vấn với câu hỏi liên quan đến nấu ăn kinh nghiệm với robot Sau trải nghiệm, tình nguyện viên đánh giá cảm nhận thông qua bảng câu hỏi NASA – TLX [14] II PHƯƠNG PHÁP Chúng tơi lựa chọn 30 tình nguyện viên (17 nam – 13 nữ) với độ tuổi từ 18 – 65 tuổi Trong 17 người sinh viên, 13 người công nhân nghỉ hưu Số lượng người đánh giá đủ để tiến hành thí nghiệm [15] Có 28 người chưa có kinh nghiệm tiếp xúc làm việc với robot, người (sinh viên) tiếp xúc trực tiếp với robot trước Kết khảo sát thu loại bỏ kết từ người Thí nghiệm gồm phần: vấn khảo sát Tại vịng vấn, chúng tơi tìm kiếm tình nguyện viên dạng tuyển học viên lớp học nấu ăn để họ khơng biết mục đích thật thí nghiệm Cơng thức nấu ăn ăn họ hướng dẫn không công khai trước Sau đăng ký, tình nguyện viên hỏi số câu hỏi liên quan đến mức độ u thích nấu ăn, trình độ nấu ăn, kinh nghiệm tiếp xúc với robot Bảng Câu hỏi vấn tình nguyện viên trước được, giả thiết khiến người tham gia tin tưởng robot kịch A Trong kịch này, robot đưa hình ảnh dưa chuột yêu cầu tình nguyện viên cho dầu vào chảo, đổi thứ tự bước với bước Bảng 3: Kịch B Nội dung Bước Chuẩn bị STT Câu hỏi Bạn giới thiệu thân? Bạn có kinh nghiệm tiếp xúc / làm việc với robot chưa? Bạn sống ai? Bạn có thường xun nấu ăn hay khơng? Bạn có thích nấu ăn khơng? Tại vịng khảo sát, chúng tơi lựa chọn kịch mang tính so sánh với Thí nghiệm thực phịng, độc lập tình nguyện viên Mỗi người trải nghiệm trước bàn bố trí bếp có sẵn nguyên liệu để làm trứng ốp la bao gồm trứng, bơ, tiêu, sốt dưa chuột Cạnh hình máy tính để hiển thị hình ảnh phát âm tương ứng với bước hướng dẫn lập trình (Hình 1) Chuẩn bị Chuẩn bị 4 Nguyên liệu gồm có bơ, trứng, muối tiêu, sốt, dưa chuột Đặt chảo lên bếp bật bếp Cho thìa bơ vào chảo, đợi cho bơ nóng chảy Lấy trứng đập đôi trứng vào bát Đổ trứng bát vào chảo đợi cho trứng chín Cho chút muối tiêu lên mặt trứng tắt bếp Cắt lát dưa chuột đĩa, sau cho thêm thìa sốt bên cạnh lấy trứng đặt lên Kịch B: Robot hướng dẫn bước có lỗi, khơng có yếu tố giao tiếp, tạo kiện không lường 39 Đổ trứng bát vào chảo đợi cho trứng chín Lấy trứng đập đơi trứng vào bát Cho thìa bơ vào chảo, đợi cho bơ nóng chảy Cho chút muối tiêu lên mặt trứng tắt bếp Cắt lát dưa chuột đĩa, sau cho thêm thìa sốt bên cạnh lấy trứng đặt lên Kịch C: Robot hướng dẫn bước có lỗi kịch B, sử dụng yếu tố giao tiếp (đại từ xưng hô, cảm thán, câu chào, từ nối…) cố gắng khắc phục lỗi, nhằm tăng tính tương tác làm giảm khơng hài lịng người dùng so với kịch B Bảng 4: Kịch C Nội dung Bước Kịch A: Robot hướng dẫn bước đúng, khơng có yếu tố giao tiếp Bảng 2: Kịch A Nội dung Bước Nguyên liệu gồm có bơ, trứng, muối tiêu, sốt, dưa chuột Đặt chảo lên bếp bật bếp Chào buổi sáng, làm trứng cho bữa sáng nhé! Nguyên liệu gồm có bơ, trứng, muối tiêu, sốt, dưa chuột Bạn kiểm tra xem nguyên liệu đầy đủ hay chưa? Cùng bắt tay vào làm Bạn đặt chảo lên bếp bật bếp Đổ trứng bát vào chảo đợi cho trứng chín Ơi khơng, thật xin lỗi chưa cho bơ vào chảo, bạn cho bơ vào chảo trước, đợi cho bơ nóng chảy nhé! Tiếp theo, bạn lấy trứng đập đôi trứng vào bát Rồi bạn đổ trứng bát vào chảo đợi cho trứng chín tùy vị bạn muốn Cho chút muối tiêu lên mặt trứng tắt bếp Cắt lát dưa chuột đĩa, sau cho thêm thìa sốt bên cạnh lấy trứng đặt lên Cuối cùng, thưởng thức thành bữa sáng tuyệt vời tay bạn chế biến nhé! Hình Bố trí thí nghiệm Sau hồn thành nhiệm vụ kịch bản, tình nguyện viên đánh giá trải nghiệm với bảng câu hỏi NASA TLX (Hình 2) Phương pháp yêu cầu tình nguyện viên chấm điểm từ thấp đến cao thang 21 điểm cho tiêu chí độ phức tạp, tốc độ, mức độ hài lòng, cảm nhận nhiệm vụ tình nguyện viên cho kịch [14] Hình Thang điểm đánh giá NASA – TLX III KẾT QUẢ 1.Vịng vấn Tại vịng vấn, có 17 tình nguyện viên sinh viên độc thân, 13 tình nguyện viên cơng nhân nghỉ hưu có gia đình Họ bày tỏ thích thú có robot hướng dẫn thay đơn xem cơng thức nấu ăn nhàm chán Trong tổng số 30 tình nguyện viên, có người tiếp xúc với robot, 40 chúng tơi từ chối họ tham gia thí nghiệm Khảo sát thức có 28 người Khơng có số họ chưa nấu ăn, 10 người không thường xuyên nấu ăn mà họ hay nấu vào cuối tuần họ có thời gian rảnh (35,7%), 18 người lại người nấu ăn vào bữa hàng ngày (64,3%) Mặt khác, hỏi có thích nấu ăn hay khơng, 25 người trả lời có (89,3%), tức có thường xuyên nấu ăn hay khơng họ thích tự tay nấu ăn cho người khác, người nói khơng thích nấu ăn chút (3,6%), người lại thể thái độ trung lập khơng biết rõ thân thật thích hay khơng (7,1%) Kịch thí nghiệm khơng tiết lộ cho tình nguyện viên Tuy nhiên hỏi có cảm tình với người hay phạm sai lầm có thái độ cử thân thiện giao tiếp hay người lạnh lùng tất thống người nổ, hoạt bát chiếm cảm tìm Điều chứng tỏ giao tiếp yếu tố quan trọng tương tác người – người (HHI) Nghiên cứu hi vọng điều tương tác người – robot (HRI) Vịng khảo sát Chúng tơi để tình nguyện viên đánh giá mức độ khó khăn, mức độ hài lòng, cảm nhận nhiệm vụ sau tương tác với robot kịch kịch vừa kết thúc, sau tiến hành kịch Để làm vậy, sử dụng bảng câu hỏi với thang chia điểm NASA TLX, sau tổng hợp lại thống kê điểm trung bình cho câu tổng số câu hỏi Các câu hỏi để tình nguyện viên đánh giá số điểm dao động từ – “Rất đơn giản” đến 21 – “Rất phức tạp”, từ – “Rất dễ dàng” đến 21- “Rất phức tạp”, từ – “Quá chậm” đến 21 – “Quá nhanh”, từ 1- “Hoàn hảo” đến 21 – “Thất bại”, từ – “Rất dễ thực hiện” đến 21 – “Rất khó để hồn thành”, từ – “Rất hài lịng” đến 21 – “Rất căng thẳng” 2.2.1 Nhiệm vụ đơn giản hay phức tạp (Mental Demand)? Ở kịch A, 23 người chấm điểm, người chấm điểm, người chấm điểm Có thể thấy kịch dễ dàng thực Chúng cố tình tạo lỗi kịch B, kết có 15 người chấm điểm, người chấm điểm người chấm điểm Các lỗi gây khó khăn cho tình nguyện viên Với kịch C, giữ lỗi nhiên sau thêm yếu tố giao tiếp cố gắng khắc phục, mức điểm tốt so với kịch B ( 21 người chấm điểm, người chấm điểm người chấm điểm) Kết cho thấy 28 tình nguyện viên thí nghiệm đánh giá nhiệm vụ giao đơn giản với mức điểm phổ biến từ - điểm 2.2.2 Nhiệm vụ nhẹ nhàng hay vất vả (Physical Demand)? Những lỗi gây kịch B khiến tình nguyện viên cảm thấy cần dùng nhiều cơng sức Điểm trung bình cho kịch B 4,58 điểm, kịch A 2,98 điểm, cịn kịch C chấm trung bình 4,42 điểm Các tình nguyện viên cảm thấy vất vả với nhiệm vụ có lỗi, có giao tiếp robot lại làm họ cảm thấy nhẹ nhàng 2.2.3 Tốc độ nhanh hay chậm (Temporal Demand)? Tốc độ kịch A chấm trung bình 11,22 điểm Kịch B cho nhanh không đáng kể (11,03 điểm) Kịch C với tốc độ chậm (10,58 điểm) Vì có yếu tố ngôn ngữ giao tiếp bước hướng dẫn robot nên kịch C tạo cảm giác tốc độ chậm so với kịch lại 2.2.4 Về hiệu suất hoàn thành nhiệm vụ (Performance)? Kịch B đánh giá thấp (điểm trung bình 19,92) hiệu suất tình nguyện viên nhận thấy ăn bị hỏng (cháy, chưa chín) Vẫn lỗi kịch B kịch C lại 15,02 điểm cho thấy yếu tố cố gắng khắc phục lỗi hiệu Kịch A cho tốt trung bình 7,81 điểm số tình nguyện viên (5 người) cho trứng lịng đào khơng phù hợp với vị họ nên họ muốn nhiều thời gian để trứng chín 2.2.5 Mức độ cố gắng chăm để hoàn thành nhiệm vụ (Effort)? Số đơng tình nguyện viên cho thật khó khăn để hồn thành nhiệm vụ (19,87 điểm) kịch B lỗi khiến họ xử lý tình nào.Ở kịch A, họ thấy dễ dàng hoàn thành nhiệm vụ ( 2,13 điểm) Ở kịch C trung bình 15,02 điểm, nhiệm vụ khó hồn thành nhiệm vụ A họ cảm thấy không khó kịch B Các yếu tố cố gắng sửa lỗi giao tiếp robot cho tình nguyện viên cảm thấy kịch hoàn thành dễ dàng nhiều so với cơng thức bình thường 2.2.6 Sự cảm nhận hài lòng, thư giãn hay căng thẳng nhiệm vụ (Frustration)? Điểm trung bình 11,32 điểm kịch A cho thấy họ khơng khó chịu chưa thật cảm thấy thư giãn làm việc với robot Ở kịch B, mức điểm trung bình cao (19,12) điểm Kịch C nhận hài lòng (2.26 điểm) phần đơng tình nguyện viên nhận thấy robot thân thiện dù có lỗi làm họ tin tưởng bước robot hướng dẫn cố gắng khắc phục cố Kịch A dễ dàng để thực cần thời gian hơn, đa số tình nguyện viên bày tỏ họ khơng cảm thấy khác robot công thức nấu ăn họ tự làm theo khn mẫu Nhiều người cho kịch B robot bị hoạt động lỗi, làm cho họ cảm thấy căng thẳng khơng biết có nên tiếp tục làm theo hướng dẫn hay khơng 41 Tổng kết đánh giá cho thấy nhiệm vụ kịch đơn giản để hồn thành kể có yếu tố giao tiếp hay khơng Tình nguyện viên phải bỏ cơng sức để hồn thành theo hướng dẫn robot khơng xảy lỗi Tốc độ kịch C đánh giá tốt không nhanh hay chậm cho thấy tình nguyện viên bắt kịp với hướng dẫn mà robot đưa Và có lỗi kết cho thấy mức độ hài lòng tăng lên đáng kể kịch C Nghiên cứu cho thấy yếu tố giao tiếp ảnh hưởng tích cực đến đánh giá lỗi robot tương tác xã hội người – robot Chào hỏi, xin lỗi, bày tỏ hối hận cố gắng sửa chữa dẫn đến xếp hạng tín nhiệm với tương tác robot cao Điều lợi thiết kế robot, khiến robot thiết kế khơng hồn hảo có khác biệt riêng, có tính giống người gần gũi với người Hình TNV sau hồn thành kịch A Hình TNV sau hồn thành kịch B Hình TNV sau hoàn thành kịch C IV THẢO LUẬN Các yếu tố giao tiếp làm nên khác người, áp dụng với robot khiến mang nét tính cách giống người tạo khác biệt cho cá thể robot thay sản xuất hàng loạt cỗ máy Kết chúng tơi cho thấy tình nguyện viên tham gia thí nghiệm thích robot bị lỗi biết giao tiếp khắc phục so với robot hoàn hảo Bất tương tác người – robot (HRI) có khả xảy cố, cần thiết phải tìm hiểu hiệu biện pháp khắc phục không mặt kỹ thuật mà mặt xã hội Phần lớn nghiên cứu trước tập trung vào việc làm robot tin cậy mặt kỹ thuật, số nghiên cứu yếu tố xã hội Tuy nhiên nghiên cứu ngày nhiều cho thấy dường lĩnh vực đã, quan tâm Tại Việt Nam, xuất robot phát triển đầu tư, ý không nhỏ Mặc dù việc nghiên cứu chung xã hội cần thiết, khác giọng nói, phong tục tập quán, đặc trưng văn hóa có ảnh hưởng đến suy nghĩ người Việt vấn đề liên quan đến tương tác người – robot hay khơng? Nghiên cứu chúng tơi kì vọng phát triển khía cạnh để giúp tìm khác văn hóa tác động đến đánh giá robot, từ tạo thuận lợi cho thiết kế phù hợp với văn hóa Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO the 8th Conference National Language Process, 2006 [9] T a H P Kim, Who should i blame? effects of autonomy and transparency on attributions in human-robot interaction,, ROMAN 2006 - The 15th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication, 2006 [10] K S D A a A R Lohan, How can a robot signal its incapability to perform a certain task to humans in an acceptable manner?, Edinburgh, UK: The 23rd IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication , 2014 [11] M R A K B a A K Ragni, Errare humanum est: Erroneous robots in humanrobot interaction,, 25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication, RO-MAN 2016 , 2016 [12] J D L a K A See, Trust in Automation: Designing for Appropriate Reliance [1] O E Dictionary, Definition of 'robot' [13] P a G L B M Marlene Rankin, Perceived Functional Impact of Abnormal Facial Appearance, 2003 [2] U W A M N S E S S a T M Bruckenberger, The good, the bad, the weird: audience evaluation of a “real” robot in relation to science fiction and mass media,, Bristol, UK: Springer: Proceedings of the International Conference on Social Robotics, 2013 [14] H S I Division, Human Systems Integration Division @ NASA Ames Outreach & Publications, 2017 [15] J Nielson, Why you only need to test with users, 2000 [3] E W B a F J Aronson, The effect of a pratfall on increasing interpersonal attractiveness, Psychon Sci 4, 1966 [16] M R A K B a A K Ragni, A Comparison of Three Robot Recovery Strategies to Minimize the Negative Impact of Failure in Social HRI, BS thesis, Department of Computer Science and Communication, KTH Royal Institute of Technology, Stockholm., 2017 [4] N G M S G S S B R a T M Mirnig, The role of expectations and situations in human-robot interaction, Paris: Springer: Proceedings of the International Conference on Social Robotics , 2015 [5] D J Brooks, A Human-Centric Approach to Autonomous Robot Failures, University Lowell, MA.: Ph.D dissertation, Department of Computer Science,, 2017 [6] M M N S G S S B R a T M Giuliani, Systematic analysis of video data from different human–robot interaction studies: a categorization of social signals during error situations, Front Psychol 6:931 doi: 10.3389/fpsyg.2015.00931, 2015 [7] E D A D a S S S Cha, Perceived robot capability, Kobe: 2015 24th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (ROMAN), 2015 [8] P Gieselmann, Comparing error-handling strategies in human-human and humanrobot dialogues, Konstanz: Proceedings of 42 ... dẫn mà robot đưa Và có lỗi kết cho thấy mức độ hài lòng tăng lên đáng kể kịch C Nghiên cứu cho thấy yếu tố giao tiếp ảnh hưởng tích cực đến đánh giá lỗi robot tương tác xã hội người – robot Chào... nguyện viên đánh giá số điểm dao động từ – “Rất đơn giản” đến 21 – “Rất phức tạp”, từ – “Rất dễ dàng” đến 21- “Rất phức tạp”, từ – “Quá chậm” đến 21 – “Quá nhanh”, từ 1- “Hoàn hảo” đến 21 – “Thất... tình với người hay phạm sai lầm có thái độ cử thân thiện giao tiếp hay người lạnh lùng tất thống người nổ, hoạt bát chiếm cảm tìm Điều chứng tỏ giao tiếp yếu tố quan trọng tương tác người – người