Nu steeds meer mensen nauw met robots samenwerken, moet die relatie effectief, soepel en gunstig voor de mens zijn. Betrouwbaarheid van de robot en de bereidheid van mensen om de robot te vertrouwen zijn essentieel voor deze relatie. Het meten van menselijk vertrouwen kan echter moeilijk zijn vanwege subjectiviteit, een uitdaging die onderzoekers van de Texas A&M University willen aanpakken.
Dr. Ranjana Mehta, universitair hoofddocent en directeur van het NeuroErgonomics Lab, legt uit dat het onderzoek naar de menselijke autonomie van haar laboratorium voortkwam uit een reeks projecten over mens-robot-interacties in veiligheidskritieke werkdomeinen, gefinancierd door de National Science Foundation (NSF).
“Hoewel onze focus tot nu toe was om te begrijpen hoe vermoeidheid en stress van de operator van invloed is op de manier waarop mensen omgaan met robots, werd vertrouwen een belangrijk construct om te bestuderen,” zei Mehta. “We ontdekten dat als mensen moe worden, hun waakzaamheid verslapt en ze meer vertrouwen krijgen in automatisering dan zou moeten. Maar waarom dat zo is, wordt een belangrijke vraag om te onderzoeken.”
Mehta’s nieuwste door NSF gefinancierde werk, onlangs gepubliceerd in Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, richt zich op het begrijpen van de hersen-gedragsrelaties waardoor het vertrouwensgedrag van een operator wordt beïnvloed door zowel menselijke als robotfactoren.
Met behulp van functionele nabij-infraroodspectroscopie legde Mehta’s laboratorium functionele hersenactiviteit vast terwijl operators met robots samenwerkten aan een productietaak. Ze ontdekten dat foutieve robotacties het vertrouwen van de operator in de robots verminderden. Dat wantrouwen werd geassocieerd met verhoogde activering van regio’s in de frontale, motorische en visuele cortex, wat wijst op een toenemende werkdruk en een verhoogd situationeel bewustzijn.
Interessant is dat hetzelfde wantrouwende gedrag werd geassocieerd met de ontkoppeling van deze hersengebieden die samenwerkten, die anders goed met elkaar verbonden waren als de robot zich betrouwbaar gedroeg. Mehta zei dat deze ontkoppeling groter was bij hogere robotautonomieniveaus, wat aangeeft dat neurale handtekeningen van vertrouwen worden beïnvloed door de dynamiek van mens-autonomie-teaming.
“Wat we het meest interessant vonden, was dat de neurale handtekeningen verschilden toen we hersenactiveringsgegevens vergeleken met betrouwbaarheidsomstandigheden (gemanipuleerd met normaal en defect robotgedrag) versus de vertrouwensniveaus van de operator (verzameld via enquêtes) in de robot,” zei Mehta. “Dit benadrukte het belang van het begrijpen en meten van vertrouwensrelaties tussen hersenen en gedrag in samenwerkingen tussen mens en robot, aangezien percepties van vertrouwen alleen niet indicatief zijn voor hoe het vertrouwensgedrag van operators wordt gevormd.”
De volgende stap is om het onderzoek uit te breiden naar een andere werkcontext, zoals noodhulp, en te begrijpen hoe vertrouwen in multi-menselijke robotteams teamwerk en taakwerk in veiligheidskritieke omgevingen beïnvloedt. Mehta zei dat het langetermijndoel niet is om mensen te vervangen door autonome robots, maar om hen te ondersteunen door vertrouwensbewuste autonomie-agenten te ontwikkelen.
“Dit werk is van cruciaal belang en we zijn gemotiveerd om ervoor te zorgen dat het ontwerp, de evaluatie en de integratie van mens-in-the-loop-robotica op de werkplek de menselijke capaciteiten ondersteunen en versterken”, zei Mehta.
Foto: Onderzoekers in het laboratorium van Dr. Ranjana Mehta leggen functionele hersenactiviteit vast terwijl operators met robots werken aan een productietaak om het vertrouwen of wantrouwen van de operator te volgen. Krediet: Texas A&M Engineering
