System robotyczny, który rozpozna zadanie na podstawie demonstracji i będzie w stanie wyjaśnić je werbalnie, za pomocą gestów oraz wizualizacji, powstanie na Uniwersytecie Jagiellońskim. To wspólny polsko-austriacki projekt badawczy.
Organizatorem konkursu na wspólne projekty badawcze pomiędzy Rzeczpospolitą Polską a Republiką Austrii jest Narodowa Agencja Wymiany Akademickiej oraz Österreichs Agentur für Bildung und Internationalisierung. Celem naboru jest wsparcie mobilności naukowców realizujących projekty badawcze, uzgodnione i prowadzone wspólnie przez uprawnionych wnioskodawców z Polski i partnerów z Austrii. Środki na projekty w ramach naboru są przeznaczone na pokrycie kosztów podróży i pobytów naukowców, z wyłączeniem finansowania samych badań, które musi być zagwarantowane z innych źródeł. Z wnioskami o finansowanie mogły występować uczelnie, instytuty naukowe Polskiej Akademii Nauk, instytuty badawcze, instytuty działające w ramach Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz instytuty międzynarodowe lub inne podmioty prowadzące głównie działalność naukową w sposób samodzielny i ciągły, posiadające kategorię naukową.
Jednym z beneficjentów konkursu jest dr inż. Bipin Indurkhya, prof. UJ z Instytutu Filozofii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jego projekt jest odpowiedzią na brak możliwości zaprogramowania robotów do wszystkich możliwych zadań w każdym środowisku. Tym samym roboty muszą być w stanie uczyć się nowych zadań w środowiskach, w których pojawiają się dotąd niewidziane przez nie obiekty. Przyjmując taki scenariusz, użytkownik staje się częścią procesu pętli uczenia się robota. Natomiast sposób, w jaki użytkownik spostrzega robota, wpływa na skuteczność wyuczonej przez niego taktyki zachowań. Czynniki, tj. współdzielony model mentalny, poczucie własnej skuteczności i zaufanie mają kluczowe znaczenie dla utrzymania zaangażowania użytkownika w procesie uczenia robota.
W projekcie zbadamy, jak różne mechanizmy przejrzystości, zwłaszcza w kontekście zaufania, wpływają na użytkownika. Proponowany przez nas system robotyczny miałby umożliwiać zrozumienie demonstracji zadań przez nauczyciela oraz generować wyjaśnienia spostrzeganych zadań. Technologia będzie oparta o architekturę rozpoznawania scen opracowaną przez partnera austriackiego. Proponowany system będzie śledził zmiany w scenie, rozpoznawał obiekty i ich znaczące części, a następnie stworzy reprezentację zadań pod względem zmian położenia obiektów, ich części oraz relacji między różnymi elementami danej sceny. Na podstawie tej reprezentacji robot będzie tworzył zrozumiałe dla człowieka wyjaśnienia zadania przy użyciu różnych modalności, tj. mowa, gesty i wizualizacja. Stawiamy hipotezę, że te wyjaśnienia zwiększą zaufanie użytkownika wobec proponowanego systemu – wyjaśnia naukowiec z UJ.
W celu ewaluacji proponowanego systemu zostaną przeprowadzone badania użytkowników. Będą dotyczyć analizy porównawczej zrozumiałych dla człowieka wyjaśnień robota za pomocą mowy, gestów i spojrzenia z bardziej techniczną wizualizacją zadań. Ewaluacja obejmie także obiektywne pomiary, w tym błędy w wyuczonej reprezentacji zadań z pomiarami subiektywnymi przy wykorzystaniu standardowych kwestionariuszy psychologicznych i doświadczeń użytkownika do oceny poziomu zaufania, pewności i komfortu użytkownika.
Celem projektu jest zbadanie wpływu wyjaśnień przekazywanych człowiekowi przez robota oraz ich wpływ na zaufanie użytkownika wobec robota. Proponowany system robotyczny ma rozumieć zadania oparte na ludzkich demonstracjach i wyjaśniać, jak wykonać zadanie. Robot objaśni użytkownikowi, że poprawnie zrozumiał, jakiego rodzaju zadanie zaobserwował i że jest w stanie nie tylko powtórzyć tę czynność, ale także uogólnić ją, jeśli jakakolwiek część sceny ulegnie niewielkiej zmianie. W przypadku niepowodzenia założonego scenariusza, użytkownik może rozwiązać problem, zapewniając nową demonstrację, tym samym unikając przyszłych niepowodzeń.
Planowane rozwiązania inżynieryjne oraz badania doświadczeń użytkowników zostaną przeprowadzone zarówno przez naukowców z Krakowa, jak i z Technische Universität Wien. Konceptualne założenia badań będą konsultowane przez badaczy w cyklicznych seminariach za pośrednictwem narzędzi do wideokonferencji. Z kolei implementacja rozwiązań na platformę robotyczną oraz badania doświadczeń użytkowników będzie wymagało wyjazdów każdego z zespołów do kraju partnera.
Łukasz Wspaniały, źródło: UJ