Screenshot di uno dei video utilizzati negli esperimenti dei ricercatori, raffigurante un bambino e un robot che recitano la storia del trasferimento inaspettato. Credito:Di Dio et al.
Il rapporto tra uomo e robot è diventato il fulcro di un numero crescente di studi di ricerca, alla luce dell'imminente integrazione dei robot in una varietà di campi, compresi i contesti professionali ed educativi. Un team internazionale e interdisciplinare di ricercatori tra psicologi e roboticisti dell'Università Cattolica del Sacro Cuore di Milano (Prof. Antonella Marchetti, Prof. Davide Massaro, Dott.ssa Cinzia Di Dio e Dott. Federico Manzi), Università di Kyoto (prof., Shoji Itakura e il prof. Takayuki Kanda), L'Università di Osaka (Prof. Hiroshi Ishiguro) e l'Advanced Telecommunications Research Institute International (ATR) di Kyoto hanno condotto uno studio sulle interazioni uomo-robot, che ha coinvolto bambini di cinque e sei anni che giocano con altri bambini e partner robotici.
"Gli esseri umani sono in continuo sviluppo, e le fasi più complesse di cambiamento e maturazione dei processi e delle competenze psicologiche, compreso lo sviluppo delle abilità sociali, si verificano nei primi anni di vita, " hanno detto i ricercatori a TechXplore, Via Posta Elettronica. "Se la vita è un susseguirsi di decisioni, molto presto, saremo anche chiamati a prendere decisioni con partner robotici. Data la crescente presenza e rilevanza di artefatti robotici nella nostra società, è fondamentale iniziare a indagare come cambiano gli schemi relazionali quando si relaziona con un robot e, con specifico riferimento al nostro studio sperimentale, come i processi decisionali sono influenzati dall'agenzia del partner in una prospettiva di durata della vita. Collegare la psicologia dello sviluppo allo studio delle interazioni uomo-robot da una prospettiva multidisciplinare, Itakura ha proposto un nuovo dominio di ricerca chiamato Developmental Cybernetics, che abbiamo usato in questo studio."
Gli autori del documento, che è stato pubblicato sull'International Journal of Social Robotics di Springer, sono interessati a scoprire i meccanismi e i processi psicologici alla base delle interazioni uomo-robot. Il loro studio si concentra in particolare sui bambini, in quanto ritengono che ciò possa aiutare a definire i benchmark evolutivi che caratterizzano tali pattern relazionali.
"Dopotutto, un bambino di cinque anni potrebbe impegnarsi in una modalità relazionale unica con un robot rispetto a un bambino più grande o un adulto, " hanno detto gli autori.
Nel loro studio, gli autori hanno somministrato una serie di test a 31 bambini della scuola materna italiani, alcuni dei quali hanno valutato la loro teoria della mente (ToM), che è la capacità umana di riconoscere gli stati mentali (es. pensieri, percezioni, sentimenti, ecc.) in se stessi e negli altri. In particolare, gli sperimentatori hanno valutato la comprensione delle false credenze da parte dei bambini utilizzando il classico Unexpected Transfer Task e una serie di video dell'Unexpected Transfer Task in cui i personaggi sono bambini o robot. Questo ha permesso loro di valutare la capacità dei bambini di attribuire una falsa credenza, e quindi una teoria della mente, a un altro umano e al robot.
L'attività di trasferimento imprevisto, spesso usato per testare i bambini piccoli su ToM, coinvolge un personaggio che mette un oggetto sotto una scatola e poi lascia la stanza. Mentre è via, un secondo personaggio entra nella stanza e sposta l'oggetto da qualche altra parte. Il primo personaggio torna quindi nella stanza cercando l'oggetto che aveva originariamente posto sotto la scatola.
Gli sperimentatori hanno narrato questa storia usando due bambole, una palla, una scatola e un cestino. Quando hanno finito di raccontare la storia, hanno posto ai partecipanti una serie di domande che hanno valutato la loro memoria e la toM.
Ai bambini sono stati poi mostrati quattro video della stessa storia, ma con un agente robotico come uno dei personaggi. I due personaggi nei video erano o due bambini, due robot, o un bambino e un robot, mentre l'oggetto spostato era un orsacchiotto. Gli accoppiamenti all'interno e tra i tipi di agenti (umano e robot) dovevano valutare l'efficacia di tutte le possibili combinazioni relazionali e di ruolo nella valutazione della toM dei bambini. Dopo aver visto i video, ai bambini sono state poste le stesse domande che erano state poste in precedenza, durante il classico compito di ToM.
Lo scopo principale di questo esperimento era determinare se i bambini attribuissero "false credenze" (cioè credere che un oggetto spostato fosse dove l'hanno visto per l'ultima volta) sia a un altro bambino che a un agente robotico, o se queste attribuzioni fossero in qualche modo diverse. Successivamente, i ricercatori hanno testato i bambini sul gioco dell'ultimatum, valutando l'equità con cui hanno distribuito un 'oggetto speciale' (cioè adesivi) tra loro e un altro giocatore (cioè un altro bambino o un robot).
Screenshot di uno dei video utilizzati negli esperimenti dei ricercatori. Credito:Di Dio et al.
"Studiare le dinamiche alla base dei processi decisionali e, più specificamente, la propria inclinazione e sensibilità all'equità, abbiamo utilizzato un gioco interattivo derivato dalla teoria dei giochi economici, il gioco dell'ultimatum, che è ampiamente usato in psicologia, " hanno spiegato gli autori. "Il vantaggio di questa situazione sperimentale è che può essere utilizzato in diverse età, consentendo allo sperimentatore di confrontare i dati dalla prima infanzia all'età adulta in modo controllato. Allo stesso modo, lo stesso protocollo può essere utilizzato trasversalmente per confrontare la sensibilità alla correttezza quando si gioca con agenti diversi, nel nostro caso con un umano o un robot."
Nel gioco dell'ultimatum, un giocatore (il proponente) divide una somma di denaro (o beni) con un altro giocatore (il ricevente). Una volta che i proponenti hanno comunicato la loro decisione, il destinatario può accettarlo o rifiutarlo. Se lei/lui accetta, il denaro è diviso come proposto; se lei/lui non lo fa, però, entrambi i giocatori non ricevono nulla.
Una delle caratteristiche distintive dell'Ultimatum Game è che richiede reciprocità. Infatti, quando agisce in qualità di proponente, un giocatore deve considerare la mente dell'altro, ' anticipare la sua risposta per ottenere un bene, poiché il rifiuto della proposta non comporterebbe alcun guadagno. I ricercatori hanno scelto questo gioco perché li avrebbe aiutati a capire meglio quali fossero le aspettative dei bambini dalle risposte di un robot e come vedevano la sua "mente".
"Valutare come i bambini percepiscono il partner interattivo in termini mentali e fisici, abbiamo poi somministrato il questionario Attribution of Mental and Physical States (AMPS) sviluppato ad hoc e derivato dalla letteratura scientifica, " hanno affermato gli autori. "Utilizziamo sempre di più il questionario AMPS perché ci consente di indagare sull'attribuzione di una 'mente' che i soggetti di varie età hanno degli agenti robotici e confrontarla con l'agente umano".
Gli esperimenti condotti dai ricercatori hanno prodotto risultati interessanti. Mentre i bambini sembravano riconoscere i robot come entità distinte rispetto agli umani, nel gioco dell'ultimatum, le loro risposte comportamentali e il loro ragionamento erano simili quando giocavano con un altro bambino e con un robot.
Per di più, i risultati dei compiti di ToM hanno mostrato che tutti i bambini attribuiscono una falsa credenza al bambino indipendentemente dal fatto che il compito sia stato somministrato sotto forma di storyboard o video. interessante, tutti i bambini hanno attribuito una falsa credenza al robot, indipendente dal suo ruolo nel gioco, suggerendo che il robot, come la mente umana, è soggetto a limiti di accesso alle informazioni. Questi dati indicano che i meccanismi e le credenze associati alle interazioni uomo-robot potrebbero svilupparsi abbastanza presto nella nostra vita.
"I bambini attribuiscono diversi stati fisici e mentali all'agente robotico e umano, " hanno detto gli autori. "Tuttavia, tendono a prendere decisioni economiche simili quando interagiscono con un altro bambino o quando interagiscono con un robot. Se la relazione con il robot mostra nei bambini comportamenti simili a quelli osservati con i partner umani, poi l'uso dei robot in diversi contesti, da educativo a riabilitativo, può essere particolarmente cruciale".
Lo studio condotto da questo team interdisciplinare di ricercatori fornisce preziose informazioni su come gli esseri umani, in particolare i bambini, riguardano i robot e il modo in cui percepiscono queste "nuove entità". Per migliorare la generalizzabilità dei loro risultati, però, i ricercatori avrebbero bisogno di replicare il loro studio con un gruppo più ampio di partecipanti. Ulteriori ricerche potrebbero anche confrontare il modo in cui gli umani interagiscono con i robot con il modo in cui interagiscono con altre entità non umane, come animali, giocattoli, o altri oggetti.
"Attualmente, stiamo ampliando sia il tipo di funzioni psicologiche sia il tipo di situazioni socialmente rilevanti in cui il partner umano potrebbe essere affiancato da un partner robotico, " hanno detto gli autori.
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