W miarę jak przemysł zaczyna dostrzegać bliską współpracę ludzi z robotami, pojawia się potrzeba zapewnienia, że relacja ta jest efektywna, płynna i korzystna dla ludzi. Wiarygodność robotów i gotowość ludzi do ufania zachowaniu robotów są kluczowe dla tej relacji roboczej. Jednak uchwycenie poziomu ludzkiego zaufania może być trudne ze względu na subiektywność, a wyzwanie to starają się rozwiązać naukowcy z Wydziału Inżynierii Przemysłowej i Systemów im. Wm Michaela Barnesa ’64 na Texas A&M University.

Dr Ranjana Mehta, profesor nadzwyczajny i dyrektor NeuroErgonomics Lab, powiedziała, że badania jej laboratorium nad zaufaniem człowiek-autonomia wywodzą się z serii projektów dotyczących interakcji człowiek-robot w domenach pracy o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, finansowanych przez National Science Foundation (NSF).

„Podczas gdy do tej pory skupialiśmy się na zrozumieniu, jak stany zmęczenia i stresu operatora wpływają na to, jak ludzie współdziałają z robotami, zaufanie stało się ważnym konstruktem do zbadania” – powiedziała Mehta. „Odkryliśmy, że gdy ludzie są zmęczeni, opuszczają swoje gardy i stają się bardziej ufni wobec automatyki niż powinni. Jednakże, dlaczego tak się dzieje, staje się ważnym pytaniem do rozwiązania.”

Najnowsza praca Mehty finansowana przez NSF, opublikowana niedawno w Human Factors: Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, skupia się na zrozumieniu zależności mózg-zachowanie, dlaczego i w jaki sposób na ufne zachowania operatora wpływają zarówno czynniki ludzkie, jak i robotyczne.

Mehta ma również inną publikację w czasopiśmie Applied Ergonomics, która bada te czynniki związane z człowiekiem i robotem.

Wykorzystując funkcjonalną spektroskopię w bliskiej podczerwieni, laboratorium Mehty uchwyciło aktywność funkcjonalną mózgu, gdy operatorzy współpracowali z robotami nad zadaniem produkcyjnym. Odkryli, że błędne działania robotów zmniejszyły zaufanie operatora do robotów. Ta nieufność wiązała się ze zwiększoną aktywacją obszarów w korze czołowej, motorycznej i wzrokowej, co wskazuje na rosnące obciążenie pracą i zwiększoną świadomość sytuacyjną. Co ciekawe, to samo nieufne zachowanie było związane z rozłączeniem tych regionów mózgu pracujących razem, które w przeciwnym razie były dobrze połączone, gdy robot zachowywał się niezawodnie. Mehta powiedział, że to rozłączenie było większe przy wyższych poziomach autonomii robota, wskazując, że neuronowe sygnatury zaufania są pod wpływem dynamiki zespołu człowiek-autonomia.

„Najbardziej interesujące było to, że sygnatury neuronowe różniły się, gdy porównywaliśmy dane dotyczące aktywacji mózgu w warunkach niezawodności (manipulowanych za pomocą normalnego i wadliwego zachowania robota) w porównaniu z poziomami zaufania operatora (zebranymi za pomocą ankiet) do robota” – powiedział Mehta. „Podkreśliło to znaczenie zrozumienia i pomiaru relacji mózg-zachowanie w zakresie zaufania we współpracy człowiek-robot, ponieważ samo postrzeganie zaufania nie wskazuje na to, jak kształtują się zachowania operatorów w zakresie zaufania”.

Dr Sarah Hopko ’19, główna autorka obu prac i niedawna doktorantka inżynierii przemysłowej, powiedziała, że reakcje neuronowe i postrzeganie zaufania są zarówno objawami zachowań ufnych, jak i nieufnych i przekazują odrębne informacje na temat tego, jak zaufanie buduje się, narusza i naprawia przy różnych zachowaniach robotów. Podkreśliła zalety multimodalnych pomiarów zaufania — aktywność neuronowa, śledzenie oczu, analiza behawioralna, itp. — mogą ujawnić nowe perspektywy, których nie mogą zaoferować same subiektywne odpowiedzi.

Następnym krokiem jest rozszerzenie badań na inny kontekst pracy, taki jak reagowanie w sytuacjach kryzysowych, i zrozumienie, jak zaufanie w wieloosobowych zespołach robotów wpływa na pracę zespołową i pracę nad zadaniami w środowiskach o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa. Mehta powiedział, że długoterminowym celem nie jest zastąpienie ludzi autonomicznymi robotami, ale wspieranie ich poprzez rozwój świadomych zaufania agentów autonomicznych.

„Ta praca jest krytyczna, a my jesteśmy zmotywowani, aby zapewnić, że ludzie w pętli projektowanie robotów, ocena i integracja w miejscu pracy są wspierające i wzmacniające ludzkie możliwości”, powiedział Mehta.

Źródło: Texas A&M University – Jennifer Reiley