Capture d'écran d'une des vidéos utilisées dans les expériences des chercheurs, représentant un enfant et un robot jouant l'histoire de transfert inattendue. Crédit :Di Dio et al.
La relation entre les humains et les robots est devenue l'objet d'un nombre croissant d'études de recherche, à la lumière de l'intégration prochaine des robots dans des domaines variés, y compris les contextes professionnels et éducatifs. Une équipe internationale et interdisciplinaire de chercheurs comprenant des psychologues et des roboticiens de l'Università Cattolica del Sacro Cuore de Milan (Prof. Antonella Marchetti, Pr Davide Massaro, Dr Cinzia Di Dio et Dr Federico Manzi), Université de Kyoto (Prof., Shoji Itakura et le professeur Takayuki Kanda), L'Université d'Osaka (Prof. Hiroshi Ishiguro) et l'Advanced Telecommunications Research Institute International (ATR) à Kyoto ont mené une étude sur les interactions homme-robot, qui impliquait des enfants de cinq et six ans jouant avec d'autres enfants et des partenaires robotiques.
"Les êtres humains sont en développement continu, et les phases les plus complexes de changement et de maturation des processus et des compétences psychologiques, y compris le développement des compétences sociales, surviennent au cours des premières années de la vie, " les chercheurs ont déclaré à TechXplore, par email. « Si la vie est une succession de décisions, très bientôt, nous serons également appelés à prendre des décisions avec des partenaires robotiques. Compte tenu de la présence et de la pertinence croissantes des artefacts robotiques dans notre société, il est fondamental de commencer à étudier comment les modèles relationnels changent lorsqu'ils se rapportent à un robot et, avec une référence spécifique à notre étude expérimentale, comment les processus de prise de décision sont affectés par l'agence du partenaire dans une perspective de durée de vie. Relier la psychologie du développement à l'étude des interactions homme-robot dans une perspective multidisciplinaire, Itakura a proposé un nouveau domaine de recherche nommé Developmental Cybernetics, que nous avons utilisé dans cette étude."
Les auteurs de l'article, qui a été publié sur Springer's International Journal of Social Robotics, sont intéressés à découvrir les mécanismes et processus psychologiques derrière les interactions homme-robot. Leur étude porte particulièrement sur les enfants, car ils pensent que cela pourrait aider à définir les repères de développement qui caractérisent de tels modèles relationnels.
"Après tout, un enfant de cinq ans s'engagerait peut-être dans une modalité relationnelle unique avec un robot par rapport à un enfant plus âgé ou à un adulte, ", ont déclaré les auteurs.
Dans leur étude, les auteurs ont administré une série de tests à 31 enfants italiens de la maternelle, dont certains ont évalué leur théorie de l'esprit (ToM), qui est la capacité humaine à reconnaître les états mentaux (par exemple, les pensées, perception, sentiments, etc.) en soi et chez les autres. En particulier, les expérimentateurs ont évalué la compréhension des enfants sur les fausses croyances à l'aide de la tâche de transfert inattendue classique et d'un ensemble de vidéos de la tâche de transfert inattendue dans lesquelles les personnages sont soit des enfants, soit des robots. Cela leur a permis d'évaluer la capacité des enfants à attribuer une fausse croyance, et donc une théorie de l'esprit, à un autre humain et au robot.
La tâche de transfert inattendue, souvent utilisé pour tester les jeunes enfants sur ToM, implique un personnage qui met un objet sous une boîte puis quitte la pièce. Pendant qu'il est absent, un deuxième personnage entre dans la pièce et déplace l'objet ailleurs. Le premier personnage revient alors dans la pièce à la recherche de l'objet qu'il avait initialement placé sous la boîte.
Les expérimentateurs ont raconté cette histoire à l'aide de deux poupées, un ballon, une boîte et un panier. Quand ils ont fini de raconter l'histoire, ils ont posé aux participants une série de questions qui évaluaient leur mémoire et leur ToM.
On a ensuite montré aux enfants quatre vidéos de la même histoire, mais avec un agent robotique comme l'un des personnages. Les deux personnages dans les vidéos étaient soit deux enfants, deux robots, ou un enfant et un robot, tandis que l'objet déplacé était un ours en peluche. Les appariements au sein et entre les types d'agents (humain et robot) devaient évaluer l'efficacité de toutes les combinaisons relationnelles et de rôles possibles dans l'évaluation de la ToM des enfants. Après avoir regardé les vidéos, on a posé aux enfants les mêmes questions qu'on leur avait posées auparavant, lors de la tâche ToM classique.
L'objectif principal de cette expérience était de déterminer si les enfants attribuaient une « fausse croyance » (c'est-à-dire croire qu'un objet déplacé se trouve là où on l'a vu pour la dernière fois) à la fois à un autre enfant et à un agent robotique, ou si ces attributions étaient quelque peu différentes. Ensuite, les chercheurs ont testé les enfants sur le jeu de l'ultimatum, évaluer l'équité avec laquelle ils ont distribué un « objet spécial » (c'est-à-dire des autocollants) entre eux et un autre joueur (c'est-à-dire un autre enfant ou un robot).
Capture d'écran d'une des vidéos utilisées dans les expériences des chercheurs. Crédit :Di Dio et al.
« Étudier les dynamiques qui sous-tendent les processus de prise de décision et, plus précisement, son inclination et sa sensibilité à l'équité, nous avons utilisé un jeu interactif dérivé de la théorie des jeux économiques, le jeu Ultimatum, largement utilisé en psychologie, " expliquent les auteurs. " L'avantage de cette situation expérimentale est qu'elle peut être utilisée à différents âges, permettant à l'expérimentateur de comparer les données de la petite enfance à l'âge adulte de manière contrôlée. De même, le même protocole peut être utilisé transversalement pour comparer la sensibilité à l'équité en jouant avec différents agents, dans notre cas avec un humain ou un robot."
Dans le jeu Ultimatum, un joueur (le proposant) partage une somme d'argent (ou des biens) avec un autre joueur (le receveur). Une fois que les proposants ont communiqué leur décision, le destinataire peut l'accepter ou le rejeter. Si elle accepte, l'argent est divisé comme proposé ; si elle/il ne le fait pas, cependant, les deux joueurs ne reçoivent rien.
L'une des particularités du jeu Ultimatum est qu'il requiert la réciprocité. En réalité, lorsqu'il agit en tant que proposant, un joueur doit tenir compte de l'esprit de l'autre, ' anticipant sa réponse afin d'obtenir un bon, étant donné que le rejet de la proposition n'entraînerait aucun gain. Les chercheurs ont choisi ce jeu car il les aiderait à mieux comprendre ce que les enfants attendaient des réponses d'un robot et comment ils percevaient son « esprit ».
"Évaluer comment les enfants perçoivent le partenaire interactif en termes mentaux et physiques, nous avons ensuite administré le questionnaire d'attribution des états mentaux et physiques (AMPS) développé ad hoc et dérivé de la littérature scientifique, ", ont déclaré les auteurs. "Nous utilisons de plus en plus le questionnaire AMPS car il nous permet d'étudier l'attribution d'un" esprit "que les sujets de différents âges ont des agents robotiques et de le comparer à l'agent humain."
Les expériences menées par les chercheurs ont donné des résultats intéressants. Alors que les enfants semblaient reconnaître les robots comme des entités distinctes par rapport aux humains, dans le jeu Ultimatum, leurs réponses comportementales et leur raisonnement étaient similaires lorsqu'ils jouaient avec un autre enfant et avec un robot.
Par ailleurs, les résultats des tâches ToM ont montré que tous les enfants attribuent une fausse croyance à l'enfant indépendamment du fait que la tâche ait été administrée sous forme de storyboard ou de vidéo. De façon intéressante, tous les enfants ont attribué une fausse croyance au robot, indépendamment de son rôle dans le jeu, suggérant que le robot, comme l'esprit humain, est soumis à des limites d'accès à l'information. Ces données indiquent que les mécanismes et les croyances associés aux interactions homme-robot pourraient se développer assez tôt dans notre vie.
"Les enfants attribuent différents états physiques et mentaux à l'agent robotique et à l'agent humain, " les auteurs ont dit. " Cependant, ils ont tendance à prendre des décisions économiques similaires lorsqu'ils interagissent avec un autre enfant ou lorsqu'ils interagissent avec un robot. Si la relation avec le robot montre chez les enfants des comportements similaires à ceux observés avec des partenaires humains, puis l'utilisation de robots dans différents contextes, de l'éducation à la rééducation, peut être particulièrement crucial."
L'étude menée par cette équipe interdisciplinaire de chercheurs fournit des informations précieuses sur la façon dont les humains, en particulier les enfants, se rapportent aux robots et à la façon dont ils perçoivent ces « nouvelles entités ». Pour améliorer la généralisation de leurs conclusions, cependant, les chercheurs auraient besoin de reproduire leur étude avec un plus grand groupe de participants. Des recherches supplémentaires pourraient également comparer la façon dont les humains interagissent avec les robots à la façon dont ils interagissent avec d'autres entités non humaines, comme les animaux, jouets, ou d'autres objets.
"Actuellement, nous élargissons à la fois le type de fonctions psychologiques et le type de situations socialement pertinentes dans lesquelles le partenaire humain pourrait être confronté à un partenaire robotique, ", ont déclaré les auteurs.
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