Gli scienziati informatici dell’Università di Bristol hanno sviluppato un robot portatile che dapprima prevede e poi delude gli utenti ribellandosi ai loro piani, dimostrando così di essere in grado di comprendere le intenzioni umane.
In un mondo sempre più tecnologico, la cooperazione tra uomo e macchina è un aspetto essenziale dell’automazione. Questa nuova ricerca mostra che la frustrazione di proposito dell’utente fa parte del processo di sviluppo di un robot, per farlo cooperare meglio con le persone.
Un robot portatile che conosce l’attività da svolgere
Il team di Bristol ha sviluppato robot intelligenti e portatili che completano le attività in collaborazione con l’utente. Contrariamente agli elettroutensili convenzionali, che non sanno nulla delle attività che svolgono e sono completamente sotto il controllo degli utenti, questo robot detiene la conoscenza dell’attività e può aiutare attraverso una guida, un movimento perfezionato e decisioni sulle sequenze di attività.
Mentre questo aiuta a svolgere le attività più rapidamente e con una maggiore precisione, gli utenti possono irritarsi quando le decisioni del robot non sono in linea con i propri piani.
L’uso di strumenti intelligenti che possono influenzare le decisioni
Le ultime ricerche del dottorando Janis Stolzenwald e del professor Walterio Mayol-Cuevas, del Dipartimento di Informatica dell’Università di Bristol, esplorano l’uso di strumenti intelligenti che possono influenzare le loro decisioni in risposta alle intenzioni degli utenti.
Questa ricerca è una nuova e interessante svolta nella ricerca uomo-robot in quanto mira prima a prevedere ciò che gli utenti vogliono per poi andare contro questi piani.
Il professor Mayol-Cuevas ha dichiarato: “Se sei frustrato da una macchina che è destinata ad aiutarti, questo è più facile da identificare e misurare rispetto ai segnali spesso elusivi della cooperazione uomo-robot. Se l’utente è frustrato quando chiediamo al robot di ribellarsi ai suoi piani, sappiamo che il robot ha capito cosa volesse fare.
Una cooperazione uomo-macchina di successo
“Proprio come le previsioni a breve termine delle azioni reciproche sono essenziali per il successo del lavoro di squadra umano, la nostra ricerca dimostra che l’integrazione di questa capacità nei sistemi robotici cooperativi è essenziale per una cooperazione uomo-macchina di successo”.
Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato un prototipo in grado di tracciare lo sguardo dell’occhio dell’utente e ricavare previsioni a breve termine sulle azioni previste, attraverso l’apprendimento automatico. Questa conoscenza viene quindi utilizzata come base per le decisioni del robot, ad esempio dove spostarsi successivamente.
Il team di Bristol ha addestrato il robot nello studio utilizzando una serie di oltre 900 esempi di addestramento con un compito di “preleva e posiziona” svolto dai partecipanti.
Un modello di previsione dell’intenzione
Il nucleo di questa ricerca è la valutazione del modello di previsione dell’intenzione. I ricercatori hanno testato il robot per due casi: obbedienza e ribellione. Il robot è stato programmato per seguire o disobbedire alle intenzioni previste dell’utente. Conoscere gli obiettivi degli utenti ha dato al robot il potere di ribellarsi alle loro decisioni. La differenza nelle risposte alla frustrazione tra le due condizioni è servita come prova dell’accuratezza delle previsioni del robot, convalidando così il modello di previsione dell’intenzione.
Janis Stolzenwald, uno studente di dottorato sponsorizzato dalla German Academic Scholarship Foundation e dall’EPSRC del Regno Unito, ha condotto esperimenti sugli utenti e identificato nuove sfide per il futuro. Ha detto: “Abbiamo scoperto che il modello di intenzione è più efficace quando i dati dello sguardo sono combinati con la conoscenza del compito. Ciò solleva una nuova domanda: come può il robot recuperare questa conoscenza? Possiamo immaginare di imparare dalla dimostrazione o coinvolgere un altro essere umano nel compito.”
Il controllo condiviso
In preparazione a questa nuova sfida, i ricercatori stanno attualmente esplorando il controllo condiviso, l’interazione e le nuove applicazioni nell’ambito dei loro studi sulla collaborazione remota tramite il robot portatile. Un’attività di manutenzione funge da esperimento, in cui un utente di robot portatile riceve assistenza attraverso un esperto che controlla il robot da remoto.
La ricerca si basa sul robot portatile progettato e realizzato dall’ex studente di dottorato Austin Gregg-Smith e che è disponibile come progetto open source sul sito del ricercatore all’indirizzo www.handheldrobotics.org.
L’articolo: “Rebellion and Obedience: The Effects of Intention Prediction in Cooperative Handheld Robots” di Janis Stolzenwald e Walterio Mayol-Cuevas sarà presentato alla Conferenza internazionale IEEE/RSJ su robot e sistemi intelligenti (IROS 2019), in corso in questi giorni a Macao, in Cina.
