VYTAUTO DIDŢIOJO UNIVERSITETAS INFORMATIKOS FAKULTETAS TAIKOMOSIOS INFORMATIKOS KATEDRA

Erika Girdauskaitė

ŢMONIŲ REAKCIJA Į ROBOTUS NAUDOJANT BIO-SIGNALUS IR APKLAUSAS

Magistro baigiamasis darbas

Taikomosios informatikos studijų programa, valstybinis kodas 621I13003 Informatikos studijų kryptis

Vadovas Prof. Tomas Krilavičius ______(Moksl. laipsnis, vardas, pavardė) (Parašas) (Data)

Apginta Doc. Dr. Daiva Vitkutė-Adţgauskienė ______(Fakulteto dekanas) (Parašas) (Data)

Kaunas, 2015 TURINYS

SANTRUMPŲ IR TERMINŲ ŢODYNAS ...... 3 SANTRAUKA ...... 4 ABSTRACT ...... 5 1. ĮVADAS...... 6 2. ROBOTŲ ANALIZĖS TEORINIAI ASPEKTAI ...... 8 2.1. Robotų evoliucija ir ateities perspektyvos...... 8 2.2. Roboto paţinimo literatūros analizė ...... 9 2.3. Robotų sąveikos su ţmonėmis tyrimai ...... 10 2.4. Robotų išvaizdos tipai ...... 13 2.5. Robotų klasifikavimas ...... 13 2.6. Robotų tyrimų analizės išvados ...... 19 3. EKSPERIMENTAI ...... 20 3.1. Hipotezės ...... 20 3.2. Klausimynai ir apklausos ...... 20 3.3. Anketos sudarymo tipai ...... 22 3.4. Klausimynų patikimumo vertinimas ...... 22 3.5. Pirminės ir pakartotinės apklausos rezultatai ...... 24 3.6. Emotiv EPOC ...... 34 3.7. Eksperimento rezultatų analizė ...... 36 4. APKLAUSŲ IR EKSPERIMENTO PALYGINIMAS ...... 42 5. PAGRINDINIAI REZULTATAI IR IŠVADOS ...... 44 5.1. Rezultatai ...... 44 5.2. Išvados ...... 44 5.3. Rekomendacijos ...... 45 6. LITERATŪROS SĄRAŠAS ...... 46 7. PRIEDAI ...... 48 7.1. Anketa ...... 48 7.2. Pakartotinė anketa ...... 52 7.3. Stimulų rinkinio nustatymai ...... 56 7.4. Eksperimento išeities duomenų failas ...... 57 7.5. Eksperimento apklausos lentelės ...... 58 7.6. Tiriamasis darbas NR.1 SANTRAUKA ...... 59 7.7. Tiriamasis darbas NR.2 SANTRAUKA ...... 60 7.8. Tiriamasis darbas NR.3 SANTRAUKA ...... 61

2 SANTRUMPŲ IR TERMINŲ ŢODYNAS

CT Paţinimo technologijos (angl. Cognitive Technology) HCI Ţmogaus-kompiuterio sąveika (angl. Human Computer Interaction) iSAC Informacinės sistemos patariamasis komitetas (angl. Information Systems Advisory Committee) BCI Smegenų-kompiuterio sąsaja (angl. Brain-computer interface) EEG Elektroencefalografija (angl. Electroencephalography) HRI Ţmogaus ir roboto sąveika (angl. Human and interaction) CRI Kompiuterio ir roboto sąveika (angl. Computer and robot interaction) fMRI Funkcinio magnetinio rezonanso tomografija (angl. Functional magnetic resonance imaging) POMS Nuotaikos būsenų profilis (angl. Profile of Mood States) UTAUT Unifikuota technologijos priimtinumo ir naudojimosi teorija (angl. Unified Theory of Acceptance and Use of Technology) LongExc Ilgalaikis susijaudinimas (angl. Long Excitement) ShortExc Trumpalaikis susijaudinimas (angl. Short Excitement) Med Susikaupimas Frustr Nusivylimas Bored Nuobodulys Stimuli Dirgiklis

3 SANTRAUKA

Autorius Erika Girdauskaitė

Pavadinimas Ţmonių reakcija į robotus naudojant bio-signalus ir apklausas

Vadovas Prof. Tomas Krilavičius

Puslapių skaičius 46

Priedų skaičius 8

Kiekvieno roboto kūrėjo tikslas sukurti robotą, kuris pilnai tenkintų vartotoją. Tačiau parinkti tinkamą dizainą yra labai sudėtinga, nes robotų specifikacija yra skirtinga. Nors robotų pasiūla didėja, tačiau kai kurie iš jų turi itin prastą išvaizdą ir todėl nėra populiarūs. Problema, nagrinėjama šiame darbe, tinkamo robotų dizaino parinkimas. Magistrinio darbo tikslas – nustatyti kokios išvaizdos robotus reikia kurti ateityje, kad jie būtų malonūs vartotojui. Remiantis atlikta literatūros analize buvo parinkti tyrimams reikalingi robotai. Kiekybinių tyrimų – anketų pagalba išsiaiškinta tiksli vartotojų nuomonė apie robotus. Taip pat buvo atliktas eksperimentas su Emotiv EPOC aparatu, nuskaitančiu EEG signalus, siekiant nustatyti kurios emocijos sustiprėja stebint skirtingus robotus. Tyrimas parodė, kad geros išvaizdos ir išskirtinio funkcionalumo robotai respondentams sukelia daugiau teigiamų emocijų ir geresnių įvertinimų.

4 ABSTRACT

Author Erika Girdauskaitė

Title Human Reaction to Using Bio-Signals and Surveys

Supervisor Prof. Tomas Krilavičius

Number of pages 46

Number of attachments 8

Each robot designer wants to create a robot which fully satisfies the user. But it is very complicated to choose the right design because every robot is different. Although some of them are not very popular because their appearance are horrific. The main problem which was analyzed in this work is how to choose the correct design of the robot. The main aim of this paper is after theoretical and practical analysis of robot appearance, to help robot developers to improve robot's design and to find out what type of robots need to create in the future that it won't be unpleasant for the user. The experimental part consists of theoretical robot usage aspects. There was identified which emotions are stronger by monitoring different robots, using surveys and experiment with Emotiv EPOC device. Various pictures of robots used as a stimulus. During the research it was shown that robots which have a good appearance and exclusive functionality cause positive emotions and better assessment to the respondents.

5 1. ĮVADAS

Temos aktualumas. Šiame, nuolat besikeičiančiame naujų technologijų amţiuje, ţmonės vis daţniau bendrauja su robotais arba naudojasi jų teikiamomis paslaugomis, todėl vis daugiau robotų tampa neatsiejama mūsų visuomenės dalimi, pvz. pramoniniai, buitiniai, ţaisliniai ar humanoidiniai robotai. Didėjantis technologijų poreikis skatina didesnį kūrybinį procesą, kuriuo siekiama pagerinti ir padidinti robotų naudojimą. Juk kiekvienas robotų kūrėjas nori, kad jo sukurtu robotu naudotųsi kuo daugiau vartotojų, todėl jis turi prisitaikyti prie nuolat kintančios aplinkos. Kadangi vartotojai tampa išrankesni ir konkretesni, reikalaujantys tik konkrečius poreikius atitinkančių produktų, todėl tampa vis sunkiau išlaikyti jų dėmesį. Tokiu būdu būtina ieškoti ir kurti naujus produktus, kurie turi būti unikalūs, saviti ir glaudţiai susiję su vartotoju, bet kartu ir malonūs ţmogui. Norint pagerinti ţmonių nuomonę apie robotus ir mąstant apie tobulą robotą, kuris būtų reikalingas kiekvienam, reikia kuo daugiau suţinoti pagal kokius kriterijus ţmonės juos vertina. Šiam tikslui yra atliekami tyrimai, kad mokslininkai suţinotų kaip jaučiasi ţmogus būdamas šalia skirtingų robotų. Išvaizda ir funkcionalumas – du išskirtiniai ir svarbiausi roboto bruoţai, veido išraiška ir gestai yra geriausias būdas atskleisti tikras emocijas ir taip pagerinti bendradarbiavimą su ţmonėmis, kurie atpaţįsta nuoširdumą. Nagrinėjama problema: tinkamo robotų dizaino parinkimas, metodika bei patys dizainai. Darbo tikslas: atlikti ţmogaus reakcijos į robotus literatūros ir metodų analizę. Nustatyti ir palyginti, kaip respondentas vertina robotus naudojant apklausas ir eksperimentą su Emotiv EPOC prietaisu. Tuo siekiama išsiaiškinti kokios teigiamos ir neigiamos vartotojų reakcijos gali atsirasti stebint robotus. Darbo uţdaviniai: 1. Atlikti literatūros ir metodų analizę 2. Parengti anketas ir atlikti apklausas 3. Atlikti eksperimentą su bio-signalais naudojantis Emotiv EPOC aparatu 4. Atlikti rezultatų analizę 5. Suformuluoti išvadas Darbo struktūra. Darbą sudaro trys pagrindinės dalys: Teorinėje darbo dalyje atlikta literatūros apţvalga, kokie tyrimai yra padaryti, norint suţinoti ţmonių reakciją į robotus. Taip pat suţinota kokio tipo robotus geriausiai priima vaikai, suaugusieji arba vyresni ţmonės. Buvo apţvelgta daug literatūros šaltinių, kuriuose aprašyti atlikti tyrimai pasitelkiant išraiškos ar emocijų klausimynus. Siekiant pagerinti ir efektyviai realizuoti naujų robotų išraiškas bei padidinti jų panaudojimą buvo naudojami įvairūs modeliai ir anketos. Atskirai kiekvienas robotas vertinamas vienaip, o juos sugretinus, rezultatai gali pasikeisti. Kadangi visuose straipsniuose

6 buvo vertinamas tik vienas robotas ir respondentai negalėjo palyginti jo su kitais, šiame darbe, buvo siekiama tai pagerinti ir sugretinti visus robotus bei iš jų išrinkti geriausią. Todėl buvo nuspręsta anketoje naudoti suklasifikuotus (pramoninius, gyvūnoidinius ir humanoidinius) robotų paveikslėlius. Eksperimentinėje dalyje buvo parengtos dvi robotų įvertinimo anketos, pagal kurias aprašyti roboto pasirinkimą įtakojantys rezultatai. Anketose respondentai galėjo pasirinkti kuris iš išvardintų robotų jiems patinka labiau. Taip buvo išsiaiškinta kurie robotai vertinami geriau, kad ţinotume kokios išvaizdos robotus reikia gaminti ateityje. Taip pat buvo atliktas eksperimentas su Emotiv EPOC aparatu ir ţmonių EEG signalais, kuriais siekiama atpaţinti ţmogaus emocinę būseną stebint skirtingų robotų paveikslėlius. Pradţioje buvo susipaţinta su aparatu, o vėliau išanalizuoti EEG signalų duomenys. Po to buvo apskaičiuoti rezultatai ir atlikta jų analizė bei palyginimas ir galiausiai suformuluotos išvados.

7 2. ROBOTŲ ANALIZĖS TEORINIAI ASPEKTAI

2.1. Robotų evoliucija ir ateities perspektyvos

Ţodis robotas kilęs iš čekų kalbos veiksmaţodţio robotovat, kuris reiškia „dirbti“ ir „vergauti“ (1). Robotas tai mechanizmas, galintis veikti nuotoliniu būdu uţprogramuotas kompiuterio arba būti valdomas tiesiogiai. Pramoniniai robotai yra naudojami atlikti tam tikras specifines uţduotis, esančias kenksmingoje aplinkoje, kurios pavojingos ţmogaus gyvybei, kurie taip pat gali dirbti rutininius darbus. Kiti robotai naudojami ţaisti ar bendrauti su ţmonėmis. Nors roboto reikšmė yra vergauti ţmogui, tačiau vis didėjantis robotų gamybos procesas atveria naujas galimybes juos naudoti ne tik atliekant monotoniškus darbus, bet ir svarbesnius. Kiekvieno roboto kūrėjo tikslas sukurti tokį robotą, kuris pilnai tenkintų vartotoją, tačiau parinkti visiems patrauklų dizainą yra labai sudėtinga, nes robotų specifikacija skirtinga. Nors robotų pasiūla vis didėja, tačiau kai kurie iš jų turi itin prastą išvaizdą ir todėl nėra populiarūs. Tinkamo robotų dizaino parinkimas – didţiausia roboto populiarinimo problema.

1 pav. http://www.perceptualrobots.com/2014/06/18/perceptual-robots-philosophy/

Robotų kūrimo procesas gana lėtas. Gali prireikti daug metų, kad sugalvotas robotas būtų sukurtas. Ankstesniais laikais robotai atlikdavo jiems įdiegtas funkcijas, tačiau į jų išvaizdą labai daug dėmesio niekas nekreipė. Kadangi dabar robotų vis daugėja, jie turi išsiskirti savo dizainu, nes kitaip liks nepastebėti. Robotechnikos srityje nuolat stengiamasi ką nors pagerinti (1 pav.), kad robotai taptų kuo priimtinesni vartotojui. Anksčiau robotai buvo tik stacionarūs ir stovėdavo vietoje, tačiau dabar jie jau moka vaikščioti, bėgioti ir netgi plaukti. Sparčiai didėja robotų-ţaislų, humanoidų, buitinių ir karinių robotų gamyba, kurie padėtų atlikti ţmogui sudėtingus darbus. Robotai-ţaislai visuomet turi turėti gerą išvaizdą, nes kitaip jų niekas nenorės, kaip ir humanoidiniai robotai, skirti bendrauti arba ţaisti su ţmonėmis. Japonijos kompanija „Kao“ jau seniai gamina odą skirtą robotams, kurios pagalba robotai moka išreikšti emocijas daug realiau. Jeigu jų dizainas neatitiks vartotojų poreikių, jie nebus naudojami. Buitiniai robotai atlieka rutininius namų ruošos darbus, kuriuos ţmonėms atlikti uţima bereikalingo laiko. Kariniai robotai būtų naudojami sprogmenų nukenksminimui, taip sumaţindami

8 aukų skaičių iki minimumo, jų išvaizda kol kas labiau primena pramoninius robotus, o ne karius, tačiau tai stengiamasi patobulinti. Ateityje robotai taps panašesni į ţmones, nes riba tarp ţmogaus ir roboto kuo toliau, tuo labiau nyksta. Kas mūsų laukia netolimoje ateityje? Garsus mokslininkas ir futuristas Ray Kurzweil teigė: „technologinės permainos ne tik leis mums sukurti robotus, tokius kaip mes, bet ir tokius, kurie pranoks mūsų pačių intelektą: kiborgus, androidus ir kitas kombinacijas, kurių dabar nė negalime įsivaizduoti“ (2). Toks jo teiginys laikui bėgant gali tapti tikrove, nors tam prireiktų daug metų.

2.2. Roboto paţinimo literatūros analizė

Paţinimo technologijos (angl. Cognitive Technology, CT) sumaţina sąsają tarp technologijų ir ţmogaus, todėl ţmonių poţiūris į technologijas gali duoti didelį postūmį jų kūrimui, nes inţinieriai įvairiomis priemonėmis siekia pagerinti robotus. Vartotojų poţiūris į kompiuterius plačiau tiriamas Ţmogaus-kompiuterio sąveikoje (angl. Human Computer Interaction, HCI). Vartotojo paţinimo elgseną nusako veiksmai ir reakcijos, priklausančios nuo kitų veiksnių. (3) pasiūlė „trijų etapų analizę: pirma, elgesys yra skirstomas; antra, elgesys yra charakterizuojamas, norint nustatyti konkrečius bruoţus; trečia, elgesys yra koreguojamas atsiţvelgiant į tam tikros situacijos informaciją“. Airijoje sukurta iSAC sistema plėtojanti „ţmoniškąją“ roboto pusę, kuri gali būti naudinga visiems ţmonėms, o ypač sergantiems, nes ši sistema galinti palaikyti ir paremti fiziškai sergantį ţmogų. Ţmonės ilgainiui tampa prieraišūs reabilitacijoje ar kitose gydymo srityse naudojamiems robotams, nes tarp jų ir mašinų atsiranda glaudus ryšys. Dauguma robotų tyrimų paprastai skirstomi pagal techninius roboto funkcijų aspektus. Tačiau roboto išvaizda ir socialiniai įgūdţiai taip pat labai svarbūs ir reikalingi bendraujant su ţmonėmis visuomenėje, lygiai taip pat kaip roboto techniniai gebėjimai. Kuriant sėkmingą roboto dizainą, reikia atsiţvelgti ne tik į jo išvaizdą, bet ir asmenybę. Geriausia kurti robotus su teigiamomis savybėmis, nes jie patinka net ir neigiamas savybes turintiems vartotojams. (4) ištyrė, kad jei „mašinai suteikiama asmenybė kaip savybė, tada ţmonės į jas reaguos, kaip į turinčias asmenybę“, todėl tiriamieji pirmenybę teikia turintiems savitą asmenybę, savo elgesiu panašią į ţmogų. Pagal (5) daug kas priklauso nuo roboto balso ir lyties. Jų tyrimai parodė, kad net minimalus balso skirtumas turi didelę reikšmę roboto vartojamumui. Kadangi išvaizda yra labai svarbi, todėl pagal (6) draugiškesni agentai labiau linkę būti „apvalesnės formos, didesnio veido ir laimingesnės išvaizdos“, o dominuojantys agentai - „drąsių spalvų, didelių kūnų ir tiesios laikysenos“. Todėl tikslinga manyti, kad roboto išvaizda turėtų būti kruopščiai suplanuota, kad atliktų ir atitiktų savo funkciją.

9 2.3. Robotų sąveikos su ţmonėmis tyrimai

Didţioji metodų analizės dalis buvo atlikta remiantis įvairiuose straipsniuose rasta informacija apie anksčiau atliktus tyrimus. Kadangi šio tipo tyrimai vis tobulinami ir nuolat kinta, knygose tokie eksperimentai nėra aprašomi, o jeigu ir būtų aprašyti, jie jau būtų pasenę. Naujausios informacijos galima rasti internete arba specialiuose informacinių technologijų ţurnaluose. Kiekviename, mano apţvelgtame, tyrime buvo aprašomos roboto charakteristikos, kokias funkcijas jis turi ir ką moka daryti. Taip pat tyrimo dalyvių skaičius, eksperimento eiga ir trukmė, metodai ir skaičiavimai bei gauti rezultatai kas pavyko, o ką dar reiktų tobulinti ir taipogi planai ateičiai. Šie tyrimai buvo atliekami keletu būdų: respondentai ţiūrėdavo į robotų paveikslėlius ir filmus apie juos arba stebėdavo pačius robotus ir tiesiog ţaisdavo su jais. Daţniausiai eksperimentuose respondentų grįţtamajam ryšiui gauti buvo naudojami klausimynai, iš jų populiariausi POMS ir UTAUT. Mano atliktų metodų analizė aprašyta (Lentelė 1). Tyrimas buvo atliktas (7) siekiant nustatyti roboto išvaizdos svarbą ţmogui. 80 eksperimento dalyvių buvo rodoma trijų: mechaninio, paprasto ir humanoidinio, robotų išvaizdos video su skirtingais antropomorfizmo laipsniais. Rezultate buvo išsiaiškinta, kad labiausiai dalyviams patikusi išvaizda buvo ta, kuri turėjo didţiausią antropomorfinę išvaizdą, labiausiai panašią į ţmogų, nes roboto elgesys ir išvaizda labai svarbi ţmogui. Kuo patrauklesnės išvaizdos ir malonesnio elgesio robotas bus, tuo daugiau ţmonių jį priims ir bus patenkinti juo. Tačiau laimingi robotai ne visur gali būti priimami geriausiai, pvz. ligoninėje kartais reikia laikytis rimties ir vaikščiojantys laimingi robotai tikrai nesuţavėtų pacientų. Ţmogiškieji robotai labiau tiktų dirbti socialiniuose darbuose. Tyrime su vaikais buvo naudojamas vieno roboto atvaizdas. Šis eksperimentas, kurį aprašė (3) buvo atliekamas šiek tiek kitaip, vaikai buvo suskirstyti į keturias grupeles po 9-10. Kiekviena grupė turėjo 3,5 valandos trukmės a, b, c sesijas. Per a sesiją kiekvienas vaikas turėjo nupiešti roboto paveikslą; per b sesiją - sukurti istoriją apie robotą, kurį nupiešė; per c sesiją buvo vykdomas interviu, kuris leido atkreipti dėmesį ar vaikai supranta, kad su robotais gali bendrauti ir realiame gyvenime. Nusakant rezultatą buvo sucharakterizuoti vaikų nupiešti robotų paveikslai ir parašytos istorijos. Jų daţnis buvo suskirstytas pagal amţių ir lytį. Vaikai rodė susidomėjimą robotų funkcionalumui ir konstrukcijai. Nepaisant robotų paţinimo, visa grupė pervertino robotų gebėjimus. Vaikai, rašydami istorijas ir piešdami robotus, nusakydavo ir jų lytį, berniukai pasirinkdavo, kad robotas taip pat bus vyriškos lyties. Tai rodo, kad vaikai labiau norėtų matyti robotą su tam tikra lytimi, negu belytį. Taip pat vaikai daţnai kalbėdavo su robotais tarsi jie būtų naminiai gyvūnai ar kiti bendraamţiai. Robotais labiausiai susidomėję buvo 10-11 metų vaikai. Kitas (8) tyrimas buvo atliktas 4-8 vaikų grupėje klausimyno pagrindu. Vaikai perţiūrėdavo 5 robotų atvaizdus ir atsakydavo į klausimyną apie kiekvieną matytą robotą. Nepriklausomi kintamieji buvo fiziniai roboto duomenys (išvaizda, judėjimas, spalva, forma). Priklausomi kintamieji buvo

10 roboto asmenybės bruoţai (draugiškumas, agresija, pyktis, baimė, nurodinėjimas, laimė, liūdesys). Tyrime dalyvavo 159 vaikai (82 berniukai (52%) ir 77 mergaitės (48%), kurių amţius 9-11 metai. Rezultatai parodė, kad vaikai aiškiai mato skirtumą tarp emocijų ir elgesio, kai kalba apie robotus. Pabrėţiamas robotų fizinių savybių atskyrimas į teigiamas ir neigiamas emocijas. Vaikai apibūdina ţmogaus pavidalo robotus kaip agresyvius, bet ţmogus-mašina robotai jiems buvo draugiški. Kai kurie vaikai jau buvo matę keletą robotų nuotraukų anksčiau, todėl gali būti, kad tai turėjo įtakos rezultatams. Atlikti tyrimai su autizmu sergančiais vaikais parodė, kad jie renkasi paprasto dizaino ţaislinius robotus. Todėl (9) padarė išvadą, kad terapinių ţaislų sudėtingumą reikia išauginti lėtai, o ne iš karto vaikams pateikti pačius sudėtingiausius ţaislus. Panašiai yra su senais sergančiais ţmonėmis, jiems nereikalingi sudėtingi robotai, kurie turėtų daug funkcijų, jiems tik reikia maţo ţaislo, kuris juos padarytų laimingus. Dėl tos prieţasties, vaikai ir senesni ţmonės labiau priima robotus–naminius gyvūnėlius, nes jie laiko juos ţaislais. Robotai nuramina juos, padeda pasijusti geriau. Išimtis, kai kalbama apie roboto pagalbą ţmogui, kai robotas ką nors atneša arba nuveda ţmogų į reikiamą vietą. Eksperimente su stimulais naudojamas nustatyti ir paskaičiuoti ţmonių ir robotų panašumą. Aprašytame (10) tyrime dalyvavo 58 ţmonės: 30 vyrai ir 28 moterys. Jų amţius buvo nuo 18 ir 41 metų (vidurkis 21,3). Dalyviai buvo nukreipti į kompiuterį, kuriame buvo pateiktos instrukcijos ir klausimynas. Prieš pildant klausimyną, dalyvis turėjo perskaityti nurodymus. Po to jie turėjo įvertinti kiekvieną stimulą atskirai. Buvo naudojama roboto ir ţmogaus paveikslėliai. Kiekvienas iš 18 dirgiklių buvo parodytas du kartus: vieną kartą su mėgstamu klausimu ir vieną kartą su semantiniu diferencialiniu klausimu. 36 klausimai buvo atrinkti atsitiktiniu būdu. Kadravimas turėjo tris sąlygas: ţmogus, robotas, nei vienas. Antropomorfizmas keturias sąlygas: realus ţmogus(rh), valdytas ţmogus(fh), kompiuterinė grafika(cg) ir androidas(an). Buvo įtrauktos dvi papildomos antropomorfizmo sąlygos: humanoidas(hd) ir naminis robotas(pr). Kiekvienoje antropomorfizmo sąlygoje buvo paţymėtos trys nuotraukos ir paţenklintos RH1, RH2, RH3, ir t.t., su kuriomis buvo matuojamas ţmogaus panašumas (antropomorfizmų matavimas) ir dirgiklių mėgiamumas. Pateikta nuotrauka buvo įvertinta nepriklausomai nuo to, ar tai buvo ţmogus, robotas ar tik veidas. Didţiausias antropomorfizmo lygis buvo tarp: ţaislinių robotų ir humanoidų. Juos pasirinko daţniau nei realius ţmones. Kitas (11) stimulų metodas, kuriame dalyvavo 208 dalyvių: 126 vyrai ir 81 moteris (amţius nuo 17 iki 79). Tyrime buvo naudojami 11 stimulų: du paveikslėliai, trys trimačiai kompiuterinės grafikos charakteriai, trys kompiuteriniai brėţiniai ir trys robotų nuotraukos. Kiekvienam stimului buvo sukurti keturi vaizdo klipai, kuriuose ± 10% deformavosi viena veido dalis. Šiuos klipus turėjo stebėti tyrimo dalyvis. Geriausiai vertinamos tikroviškos nuotraukos, po to 3D grafikos ir galiausiai 2D robotai. Daugeliu atvejų dalyviai parodė padidėjusį jautrumą ir sumaţėjusią toleranciją. Padidėję

11 reitingai ţmogiškumui, gyvybingumui, moteriškumui, ir seksualumui, o klaikūs ir negraţūs bruoţai nebuvo gerai įvertinti. Dalyvių lytis atskleidė skirtingus rezultatus, ypač vertinant seksualumą ir ţmogaus panašumą su robotais. Moterys buvo tolerantiškesnės įvairioms veido proporcijoms. Išanalizuojama EEG ir roboto pasirinkimą lemiančių tyrimų analizė, kokie tyrimai buvo įvykdyti ir kokie yra jų gauti rezultatai. Šie tyrimai labai naudingi norint išsiaiškinti, kaip parinkti tinkamus dizainus verslo rinkoje. Smegenų-kompiuterio sąsajos procesas (2 pav.) vykdomas naudojant įvairius aparatus, kurie gali nuskaityti EEG signalus ir po to juos apdoroti. Vienas iš tokių aparatų yra Emotiv Epoc, kuris buvo naudojamas mano tyrimuose.

2 pav. Smegenų-kompiuterio sąsajos procesas

Tyrime su EEG tirta, kaip ţmonių smegenys reaguoja į laimingus ţmogiškus ir neţmogiškus robotus. (12) nustatė, kad laimingų veidų aptikimas priklauso nuo burnos srities, robotai turintys lūpas pakeltas aukštyn geriau vertinami uţ tuos, kuriuose įmontuotas metalo gabalas. Tai labai svarbus geresnio grįţtamojo efekto elementas, nes laimingi robotai vertinamai palankiau. Kiti mokslininkai (13) tyrimo apie ţmonių reakciją į androidus metu, su magnetinio rezonanso tomografija (fMRI) stebėjo ţmonių smegenų reakciją, kai jiems buvo rodomi filmukai apie Repliee Q2 androidą. Bandymo metu buvo rodomi trys skirtingi vaizdai: ţmogus su biologine išvaizda ir judesiais; panašus į ţmogų androidas su mechaniniais roboto judesiais ir robotas su tiek mechanine išvaizda, tiek mechaniniu judėjimu (3 pav.). Jie nustatė, kad išvaizdos ir judesių nesuderinamumas yra kaltas dėl blogos ţmonių reakcijos. Svarbiausia, kad robotų išvaizda ir elgesys būtų suderinti.

3 pav. Tyrimas su magnetiniu rezonansu [24]

12 Robotų ir ţmonių bendradarbiavimas yra nuolat diskutuojama tema, ar ţmonės sutiktų, kad lėktuvą, kuriuo jie skrenda pilotuotų ar per operaciją gydytojams asistuotų robotas. Šiuo klausimu atliekama vis daugiau tyrimų, nes ţmonių ir robotų partnerystė pagal (14) skirstoma į tris kategorijas, iš kurių kiekviena turi pramoninius ar vartotojų prašymus: TelePresence virtualios realybės robotai; bendrai dirbantys robotai; bei autonominės transporto priemonės. Pirma kategorijoje, ţmonės nuotoliniu būdu duoda robotams komandas, pavyzdţiui, nuotolinis pilotavimas per gelbėjimo operaciją. Antra, robotas padeda slaugytojams išdalinti švarius uţvalkalus ir transportuoti klinikinius mėginius ligoninėse. Trečia, robotas dalinasi kontrole su ţmogumi, pavyzdţiui, nuleisdamas lėktuvą su autopilotu. Visose trijose kategorijose reikalingas intuityvi robotų sąsaja, gebėjimas suprasti ţmogų. Bendradarbiaujant robotui ir ţmogui darbas vyksta sklandţiausiai. Jauniems ţmonėms toks bendradarbiavimas priimtiniausias, nes jie nebijo, kad robotai pakeis juos darbe, tačiau vyresni ţmonės to šiek tiek baiminasi. Daugelis mokslininkų tikisi saugiai tyrinėti ir sukurti tokias gaires, kurios leistų robotams klestėti socialiai, kad jie teigiamai palengvintų ir įtakotų mūsų visų gyvenimą.

2.4. Robotų išvaizdos tipai

Robotų dizainas taip pat priklauso nuo šalies ir įmonės, kurioje jis buvo pagamintas. Japonijoje robotai vaizduojami kaip mieli ir dţiuginantys, kaip naminiai gyvūnai, o JAV, priešingai, robotai – baisūs, todėl ţmonės linkę laikyti juos pavojingais. Tačiau tai neturi įtakos pramoniniams robotams, kurie skirti atlikti tik rutininius darbus. Jie nepasiţymi graţia išvaizda ir yra ganėtinai prasto dizaino. Gyvūnoidiniai robotai, atvirkščiai, daţniausiai pasiţymi įdomia ir labai graţia išvaizda, kad sudomintų ţmogų ar padėtų jam pasijusti geriau. Šių robotų išvaizda daţniausiai panaši į ţaislinių gyvūnėlių, dėl to jie laikomi ţaislais ir yra naudojami gydymo įstaigose arba su sergančiais ţmonėmis, pavyzdţiui Paro robotas. Humanoidiniai robotai yra populiariausi iš visų, nes jie skirti bendrauti su ţmonėmis. Jų dizainas labiausiai primena ţmogaus išvaizdą, nes yra labai sudėtingi. Aišku, ne visi robotai turi pilnai sukurtą ir veikiantį kūną, kiti robotai išraiškoms rodyti naudoja tik veidą. Ši robotų išvaizdos rūšis pati populiariausia ir ateityje jų bus sukurta dar daugiau. Nors mišrūs robotai nėra malonios išvaizdos, tačiau yra įstaigų, kur jie padeda ţmonėms, daţniau vyresniems, atnešti ką nors arba nuveda juos į reikiamą vietą. Dėl to jie vertinami labai teigiamai. Buitiniai robotai, kurie kuo toliau, tuo labiau tampa populiarūs ne tik uţsienyje, bet ir Lietuvoje, kuriami atsiţvelgiant į jų funkcionalumą, o jų dizainas nėra labai ryškus. Kadangi jie tik atlieka buitinius darbus, pavyzdţiui laisto ţolę ar siurbia dulkes, nesvarbu kaip jie atrodo.

2.5. Robotų klasifikavimas

Metodų analizės klasifikavimui pasirinkau 8 pagrindines kategorijas, su kuriomis galėčiau suklasifikuoti robotus pagal tam tikras kategorijas:

13 1. Išvaizda – trys tipai (į ką panašus robotas): gyvūnoidinis, humanoidinis ar mišrus. 2. Stimulai – būdai, kaip buvo atliekamas eksperimentas: dalyviai ţiūrėjo robotų paveikslėlius, ţiūrėjo filmus apie robotus, tik stebėjo pačius robotus, ţaidė su robotais ar netgi kalbėjo su jais. 3. Charakteristika – kokias funkcijas robotas turi arba ką moka daryti. Čia parodomas roboto išskirtinumas. 4. Imtys – kiek eksperimente dalyvavo respondentų, kokio amţiaus jie buvo ir kokios lyties. 5. Trukmė – kiek trunka eksperimentas. 6. Metodai – kokiu būdu atliktas eksperimentas, naudojant klausimynus, atsakinėjant į paprastus klausimus arba naudojant signalų matavimus. 7. Rezultatai ir išvados – ar pavyko/pasiteisino eksperimentas. Nurodomi priimti sprendimai ir kas buvo pastebėta bandymo metu. 8. Planai ateičiai – pasakoma, kas bus daroma toliau.

14 Lentelė 1. Metodų analizė Išvaizda Stimulai Charakteristika Imtys Trukmė Metodai Ar pavyko/ Planai ateičiai (straipsnio nr.) (kaip atliekamas (ką robotas (kaip svyruoja (kiek min...max Klausimynai (self pasiteisino (future plans) eksperimentas) moka) dydžiai) trunka) assessment) / Rezultatai ir Signalai (matavimai) išvados Šuo „Aibo“ Gyvūnoidinis Žaidė su robotu Turi septynias 20 žmonių: 10 Tyrimą sudarė I sesija – užpildyti Tyrimas pavyko. Panaudoti labiau (15) komandas: vyrų ir 10 keturios sesijos klausimyną ir liepti Sumažinta neutralią "Stok", "Žaisk", moterų (tikslus po 20-40 min robotui atlikti keturias neigiama platformą "Sek kamuolį", amžius komandas, kartojant nuotaika. būsimiems "Spardyk nepasakytas) komandą tris kartus, II Emocionalūs bandymams. kamuolį", "Sek – prisideda dar 2 robotai labiau paskui mane", komandos, III – patinka žmonėms. "Ateik pas prisideda paskutinė mane", ir "Sek komanda, IV – praleisti paskui jį". 15 min su robotu. Ruonis „Paro“ Gyvūnoidinis Bendravo su Pagyvenę 2 bandymai Pildė klausimyną Poms. Jautė teigiamas Toliau leisti (16) robotu žmonės (tikslus emocijas, žmonės pagyvenusiems skaičius daugiau kalbėjo su žmonėms nepasakytas) jais. bendrauti su juo.

Katė „iCat“ Gyvūnoidinis Kalbėjo su Rodo įvairias 40 žmonių 5-10 min Pusei dalyvių buvo Žmonės laikė jį Patogaus (17) robotu veido išraiškas, parodyta labiau socialiai protingu ir vartotojui tinklo siekiant išreikšti bendraujanti iCat manė, kad pirma interfeiso skirtingas versija, o pusei ne. versija labiau sukūrimas. būsenas. Dalyviai pildė UTAUT priimtina klausimyną. vartotojui.

„Doldori“ Humanoidinis Žiūrėjo į Gali išreikšti 56 žmonės: 40 Tyrimą sudaro 2 Dalyviai turėjo atskirti Žmonės palankiau Taikyti 3D pagrįsto (Veido robotas) paveikslėlius šešias emocijas: vyrų ir 16 dalys šešias pagrindines vertina tuos, kurie judesio fiksavimo (18) pyktį, nuostabą, moterų (20-30 išraiškas kiekviename turi daugiau duomenis taip, laimę, panieką, amžiaus) puslapyje ir įrašyti juos išraiškų. Kuo kad elgesys būtų liūdesį ir baimę. individualiai. daugiau emocijų sukurtas turi robotas, tuo automatiškai. geriau.

15 „RobotCub“ Humanoidinis Bendrauja su Bendravimui Robotas Taikyti savo (visas) (19) robotu naudoja vertinamas gerai, metodus realaus išraiškas ir žmonės su juo RobotCub gestus. žaidė. Reikia kurti platforma ir humanoidinius palyginti savo robotus. rezultatus su realiu robotu, o ne tik su ODE simuliatoriumi.

„KASPAR“ Humanoidinis Bendrauja su Naudoja 51 dalyvis: 40 Tyrimą sudarė 2 Įvertinti nuo 1 iki 5 Natūrali išraiška, Tarpininkauti per (visas) (20) robotu ir žiūri išraiškas ir vyrų ir 11 fazės „Laimės įvertinimas“, žmonės tai laiko, interviu su mažais klipus, kuriame gestus. moterų (amžius įvertinti nuo 1 iki 5 kaip "sąžininga" vaikais. Bei suteikti robotas šypsosi nuo 23 iki 58) „Patrauklumo šypsena. Geriau naudingą pagalbą įvertinimas“. vertinamas tas seneliams. robotas, kuris gražiai šypsojosi.

PhilipK.Dick androidas Humanoidinis Kalbėjo su Naudoja veido 25 žmonės: 12 Žmonėms buvo 80% dalyvių manė, Būsimi (visas) (21) androidu, turėjo sekimo, vyrų ir 13 rodoma vaizdų serija, kad jis eksperimentai įvertinti automatinio moterų (amžius kuriuose pavaizduota „įdomus“, 85% - turėtų būti labiau atvaizdus nuo 1 kalbos nuo 18 iki 77) PKD-A, Qrio robotas ir „gyvybingas“ ir animuoti ir iki 10 atpažinimo ir žmonių atvaizdai. „nėra miręs“. interaktyvūs. kalbos sintezę.

HRP-4C Humanoidinis Žiūrėjo į robotą Moka dainuoti, Žmonės labai gerai Pasiteisino, Tiuringo testas yra (visas) (22) vaikščioti ir netgi įvertino robotą. žmonių reakcija būtinas siekiant šokti. laba gera. užtikrinti, kad sukuriamas judesys suteikia natūralumo arba asmenybės įspūdį.

16 „Pearl“ Mišrus (23) Bendravo su Tiekė saldainius Pagyvenę Robotas atliko tam Robotų pagalba Toliau teikti robotu ir vedžiojo po žmonės (tikslus tikrus paliepimus. buvo labai pagalbą pastatą. skaičius priimtina. vyresniesiems nepasakytas) Socialiniai jų žmonėms sugebėjimai padeda vyresniesiems pasijusti patogiau.

„Bob“ Mišrus (24) Bendravo su Atsakinėjo į jam 74 dalyviai: 46 Tyrimą sudarė Pusė tiriamųjų manė, Tiek robotas tiek ir Įtraukti suteikiant robotu (per užduodamus vyrai ir 28 trys frazės kad pašnekovas buvo žmogus buvo Bob balsą (net jei interviu) klausimus. moterys (amžius robotas; kita pusė jog suvokiamas kaip jis tik pypsės), virš 25 metų) jis žmogus. organizuotas ir suteikiant jo įdomus pašneko- kojoms šiek tiek vas. Robotas traukos, Bluetooth atsakinėjo sparčiai kontrolė, lyg tai būtų buvęs atnaujintas žmogus. vadinsis Rob. PeopleBotTM Stacionarus Žiūrėjo į pačius Robotas skleidė 58 dalyviai: 37 2 valandas Dalyviai suteikė savo Dauguma vardų Iššūkis kurti robotas (25) robotus 4 balso stilius vyrai ir 21 robotams vardus, buvo buvo vyriški arba robotus, kurie ne bei sugebėjo moteris (amžius naudojamas neutralūs. tik "daro teisingus pakelti ranką su nuo 22 iki 58) klausimynas. Geriausiai naudoti dalykus", bet fiksuoto kablio neutralų balsą. "daro dalykus stiliaus pirštu. teisingai".

Topio Humanoidinis Skirtas prieš Topio smegenys (visas) (26) žmogų žaisti sukurtos iš stalo tenisą. dirbtinių neuronų tinklo, analizuoja atskriejančio kamuoliuko trajektoriją ir pasirenka optimalų atsaką.

17 Asimo Humanoidinis Žaidė video Atpažįsta 26 dalyviai: 16 Dalyviai atsakinėjo į Rezultatai Dalyvio (visas) (27) žaidimą su judančius moterų ir 10 klausimyno klausimus priklauso ar bendradarbiavi- robotu objektus, jų vyrų (amžiaus prieš ir po žmonės nori mas turi įtakos jo garsus, veidus, vidurkis 21 eksperimento. bendradarbiauti ar socialiniai patirčiai laikyseną, gestus metai) konkuruoti su su robotu. bei aplinką. Jis robotu, tačiau tai geba bėgti, taikoma tik patiekti gėrimus, vyrams. Moterys spardyti futbolo maloniau priėmė kamuolį, robotą.

šokinėti ant vienos kojos ir diriguoti orkestrui, o taip pat moka šokti. Hubo Humanoidinis Skirtas Gali padaryti 30 (visas) (28) bendrauti su ar daugiau veido žmonėmis išraiškų su Einšteino veidu bei 5 atskirais pirštais padaryti išraiškingus gestus.

REEM-C Humanoidinis Skirtas Robotas gali (visas) (29) bendrauti ir surasti savo padėti žmonėms kelią saugiai, vengdamas statiškų ir dinamiškų kliūčių ir žmonių, jis priima balso komandas ir gali atpažinti veidus.

18 2.6. Robotų tyrimų analizės išvados

Atlikus ţmogaus reakcijos į robotus literatūros analizę buvo pastebėta, kad: 1. Roboto išvaizda turi būti kruopščiai suplanuota, kad atliktų ir atitiktų savo funkciją 2. Abstraktūs robotai gali būti labai keisti ar netgi klaikūs, jei juose nėra estetikos 3. Kuo daugiau emocijų gali išreikšti robotas, tuo jis yra įdomesnis 4. Ţmonės geriau vertino tą robotą, kurio „šypsena“ natūralesnė 5. Pirmenybė teikiama tiems robotams, kurių asmenybė panaši į respondentų 6. Ţmonės geriau priima susintetintą roboto balsą 7. Daugiausiai robotams suteikiami vyriški arba neutralūs vardai ir labai retu atveju moteriški 8. Vaikams priimtinesni vyriškos lyties robotai 9. Vaikai rodo susidomėjimą robotų išvaizdai ir laiko juos draugiškais 10. Vaikai mato aiškų skirtumą tarp roboto teigiamų ir neigiamų emocijų 11. Moterys imlesnės emocionaliems robotams ir nori priskirti emocijas robotui 12. Vyrams priimtinesni išskirtinės išvaizdos ir funkcionalumo robotai 13. Socialiniai sugebėjimai robotų sąsajoje padeda vyresniesiems pasijusti patogiau ir kalbėti su juo daug išraiškingiau 14. Eksperimentai su Paro ir Pearl robotais parodė aukštą teigiamą vyresnių ţmonių susijaudinimą, robotų pagalba buvo labai priimtina 15. Tyrimų dalyvių nuomonė suţinota naudojant POMS ir UTAUT klausimynus, Gresham ir Elliott socialinių gebėjimų vertinimų sistemą ir kitas anketas 16. Bandymuose daugiausiai buvo naudojamas: nuotraukų ar video ţiūrėjimas bei klausimyno ar anketos pildymas 17. Būsimi eksperimentai turėtų būti labiau animuoti ir interaktyvūs

19 3. EKSPERIMENTAI

3.1. Hipotezės

(Lentelė 2) aprašytos penkios suformuluotos hipotezės ir kuo remiantis, anketų ar eksperimento rezultatais, jos buvo nustatytos. Pagal rezultatus buvo patvirtintos trys ir paneigtos dvi hipotezės.

Lentelė 2. Hipotezės ir jų nustatymas Hipotezės Pirminė Pakartotinė Eksperimentas Patvirtinta/ Nustatyta apklausa apklausa Nepatvirtinta remiantis

Rezultatai priklauso nuo dalyvio + Nepatvirtinta Chi-Square lyties?

Rezultatai priklauso nuo dalyvio + Patvirtinta Chi-Square amžiaus?

Humanoidiniai robotai vertinami Atsakymu į + + Patvirtinta geriau? anketos klausimą

Teigiamas roboto įvertinimas + Nepatvirtinta T-test priklauso tik nuo jo išvaizdos?

Įmanoma ištirti ar tiriamajam patiks + Patvirtinta EEG duomenų failu robotas nuskaitant jo EEG signalus?

3.2. Klausimynai ir apklausos

Šiuolaikinėje visuomenėje internetas tapo neatsiejama ţmogaus bendravimo ir informacijos šaltinių dalimi, todėl buvo pasirinkta atlikti apklausą internetu.

Temos pasirinkimas

Literatūros apţvalga

Metodų analizė

Apklausos

Eksperimentai

Gautų rezultatų apskaičiavimas

Išvadų formulavimas

4 pav. Tyrimo proceso etapų kiekybiniuose tyrimuose schema 20 Pats tyrimo procesas buvo suskirstytas į keletą etapų. Tyrimo proceso etapų schema pateikiama (4 pav.). Šie tyrimai reikalingi tam, kad galėtume kurti reikiamus robotus, kurie negąsdintų vartotojų, o būtų priimtini ir reikalingi. Išskiriami keli eksperimentų būdai – ką pats respondentas pasako, ir kaip į robotus reaguoja jo smegenys ir jausmai. Pirmajam būdui priskirtumėme nuotaikos būsenų įvertinimo klausimynus, pvz. POMS ir UTAUT bei apklausas, o antrajam – programinę įrangą su bio-signalais. Apklausa – tyrimų metodas, naudojamas renkant informaciją apie ţmonių nuomonę. Respondentai atsakinėja į raštu arba ţodţiu pateiktus klausimus. Yra kelios apklausų rūšys: apklausa ţodţiu – interviu ir apklausa raštu – anketa, kuri ir buvo pasirinkta šiame darbe. Internetinė apklausa yra kur kas greitesnis būdas respondentų atsakymams gauti. Internete taip pat yra puslapių, kuriuose galima sukurti savo anketą ir atlikti apklausą. Anketos kūrimui buvo pasirinktas šis internetinis tinklalapis: http://www.apklausa.lt Tinklapyje buvo sukurta internetinė anoniminė anketa, nes atsakęs į anoniminės anketos klausimus asmuo lieka neţinomas, todėl jose ţmonės atsakinėja atviriau ir nuoširdţiau. Iš visų apklausos metodų internetinės apklausos turi daugiausiai privalumų (Lentelė 3). Jų finansinės ir laiko sąnaudos yra santykinai ţemos, o anketų grįţtamumo lygis yra santykinai aukštas. Respondentų pasiekiamumas priklauso kokio amţiaus grupė dalyvauja apklausoje, ar jie moka naudotis kompiuteriais.

Lentelė 3. Kiekybinių apklausos tipų palyginimas (30) Nr. Apklausos metodas Finansinės Laiko Respondentų Grąžinimo sąnaudos sąnaudos pasiekiamumas lygis 1 Anketinė apklausa, Santykinai Santykinai Santykinai Santykinai dalyvaujant anketuotojui aukštos aukštos aukštas aukštas 2 Telefoninė apklausa Santykinai Santykinai Vidutinis Santykinai aukštos aukštos aukštas 3 Apklausa paštu Santykinai Santykinai Santykinai Santykinai aukštos žemos aukštas žemas 4 Internetinė apklausa Santykinai Santykinai Santykinai Santykinai žemos žemos žemas/aukštas aukštas

Atliekant šį tyrimą buvo naudojamos dvi anoniminės anketos, nes pirminėje anketoje buvo naudojami šeši robotai, o pakartotinėje anketoje robotų skaičius buvo padidintas iki dvylikos. Jomis buvo siekiama gauti rezultatus iš respondentų, norint palyginti robotų išvaizdos analizę. Anketos tikslas – surašyti daug specifinių klausimų į kuriuos respondentas galėtų atsakyti (reikia vartoti paprastus ţodţius, vengti dviprasmiškų ţodţių ir t.t.).

21 3.3. Anketos sudarymo tipai

I etapas Suformuluotos hipotezės, kurias turėtų pagrįsti anketos rezultatai. II etapas Pasirinkta apklausa raštu - anoniminė anketa internete. III etapas Nustatyti konkretūs klausimų turiniai pagal du tipus: poţiūrio ir klasifikavimo klausimai. Respondentui buvo suteikta reikiama informacija, kad jis galėtų atsakyti į anketos klausimus. Prie klausimo apie roboto išvaizdą įkėliau skirtingo roboto paveikslą, o klausimuose apie funkcionalumą, parašiau ką kiekvienas robotas sugeba atlikti. IV etapas Parinkta atsakymo forma alternatyviems atsakymams fiksuoti, nes juos lengviau sugrupuoti ir priimti bendras išvadas. Prie kiekvieno klausimo buvo pateikti keli atsakymo variantai. Respondentas gali pasirinkti vieną arba kelias alternatyvas. Jam buvo suteikta teisė atsakyti “neturiu nuomonės” arba “neţinau”. V etapas Suformuluoti klausimai, kad jie nebūtų sudėtingi respondentui atsakyti. VI etapas Parinktas klausimų eiliškumas. Bendri klausimai apie lytį, amţių, išsilavinimą pateikti anketos pradţioje, po to sekė specifiniai klausimai apie robotų išvaizdą. VII etapas Atlikta apklausa.

3.4. Klausimynų patikimumo vertinimas

Klausimyno vidiniam nuoseklumui įvertinti buvo naudojamas Cronbacho alfa (Cronbach's alpha) koeficientas. Gerai sudarytam klausimynui jis turėtų būti didesnis uţ 0,7. Kadangi (5 pav.) matyti, kad ši reikšmė lygi 0,745 tai reiškia, kad klausimynas yra patikimas. Spearman-Brown„o padidinto patikimumo koeficientas (Cronbach's Alpha Based on Standardized Items), kurio reikšmė yra maţesnė, tai reiškia, kad atsakymų į atskirus klausimus dispersijos skiriasi. Pasikliautinas intervalas 95 proc.

Reliability Statistics

Cronbach's Alpha Based on Cronbach's Standardized Alpha Items N of Items

,745 ,576 37 5 pav. Pirminės apklausos Cronbacho alfa koeficientas

Pakartotinio klausimyno Cronbacho alfa koeficientas lygus 0,795 (6 pav.). Tai reiškia, kad šis klausimynas yra patikimesnis uţ pirmąjį, o Spearman-Brown„o padidinto patikimumo koeficientas padidėjo iki 0,779, tai reiškia, kad atsakymų į atskirus klausimus dispersijos yra panašios. Pasikliautinas intervalas 95 proc.

22

Reliability Statistics

Cronbach's Alpha Based on Cronbach's Standardized Alpha Items N of Items

,795 ,779 35 6 pav. Pakartotinės apklausos Cronbacho alfa koeficientas

Klausimyno patikimumas pakartotinių tyrimų atţvilgiu matuojamas Spearman-Brown koeficientu. (7 pav.) Reliability Statistics pateikta Cronbacho alfa koeficiento reikšmė kiekvienam bandymui ir Spearman-Brown„o koeficiento reikšmė. Pagal šiuos rezultatus, pakartotinio klausimyno Cronbacho alfa koeficientas didesnis, todėl jis geresnis.

Reliability Statistics

Cronbach's Alpha Part 1 Value ,794

N of Items 25

Part 2 Value ,888

N of Items 25

Total N of Items 50

Correlation Between Forms ,111

Spearman-Brown Coefficient Equal Length ,200

Unequal Length ,200

Guttman Split-Half ,179 Coefficient 7 pav. Klausimyno patikimumas pakartotinių tyrimų atţvilgiu

23 3.5. Pirminės ir pakartotinės apklausos rezultatai

Pirminė apklausa buvo atlikta internete, jos tikslas buvo išsiaiškinti respondentų nuomonę apie robotus ir jų dizainą. Pirminėje apklausoje buvo naudojami 6 robotai. Anketa buvo sudaryta iš 27 klausimų. Pradţioje bendri klausimai apie respondentą: lytis, amţius ir išsilavinimas, o po to sekė klausimai apie robotus ir galiausiai skirtingų robotų įvertinimas. Respondentai turėjo įvertinti robotus pagal jų išvaizdą ir funkcionalumą, kuris buvo aprašytas prie roboto paveikslėlio. Pirmoje apklausoje dalyvavo 53 respondentai (10 vyrų ir 43 moterys), iš kurių dauguma net 86,8 % buvo jauni ţmonės (iki 25 metų). Pagal išsilavinimą rezultatai pasiskirstė tolygiai. Daugiausiai (net 17 dalyvių) yra įgiję aukštąjį universitetinį išsilavinimą, antroje vietoje liko 14 dalyvių su viduriniu išsilavinimu. Todėl galima manyti, kad dauguma apklaustųjų yra išsilavinę, ţino kas yra robotai ir naudojasi naujausiomis technologijomis. Pirmoji anketa pateikta (Priede 1). Pakartotinė apklausa buvo labiau orientuota į robotų palyginimą. Joje robotų skaičius buvo padidintas iki 12, o klausimų skaičius sumaţintas iki 14. Šioje apklausoje dalyvavo 20 respondentų (6 vyrų ir 14 moterų), iš kurių 19 ţmonių (net 95 %) buvo jauni ţmonės (iki 25 metų). Pagal išsilavinimą rezultatai pasiskirstė tolygiau. Dauguma respondentų turi vidurinį arba aukštąjį universitetinį išsilavinimą. Pakartotinė anketa pateikta (Priede 2). Bendrus abiejų apklausų rezultatus galima apţvelgti (Lentelė 4).

Lentelė 4. Pirmų apklausų klausimų rezultatų palyginimas Kintamieji Kategorijos Pirminė Procentai % Pakartotinė Procentai % apklausa apklausa Lytis Vyrai 10 18,9 6 30

Moterys 43 81,1 14 70 Iš viso 53 100 20 100

Amžius Iki 21 20 37,7 11 55 22-25 26 49,1 8 34

26-40 6 11,3 1 11 41-55 1 1,9 0 0 Iš viso 53 100 20 100

Išsilavinimas Pagrindinis 9 17 3 15 Vidurinis 14 26,4 8 40 Profesinis 4 7,5 1 5

Aukštesnysis 4 7,5 2 10

Aukštasis 5 9,4 0 0 neuniversitetinis

Aukštasis 17 32,1 6 30 universitetinis Iš viso 53 100 20 100

24 Aprašomosios statistikos pagrindu buvo atliktas pirminis kiekybinis duomenų apdorojimas su SPSS programine įranga. Palyginus (8-9 pav.) pirminės ir pakartotinės apklausos duomenų rezultatus: daţnį, vidurkį, standartinį nuokrypį ir standartinį klaidos vidurkį buvo pastebėta, kad daugiau moterų dalyvavo pirminėje apklausoje, taip pat respondentai iš pirminės apklausos buvo labiau išsilavinę, tačiau amţiaus vidurkis buvo didesnis pakartotinėje apklausoje.

Statistics

Lytis Amžius Išsilavinimas

N Valid 53 53 53

Missing 0 0 0

Mean 1,81 1,15 3,62

Std. Error of Mean ,054 ,056 ,274

Std. Deviation ,395 ,411 1,993 8 pav. Pirminės apklausos aprašomosios statistikos duomenys

Statistics

Lytis Amžius Išsilavinimas

N Valid 20 20 20

Missing 0 0 0

Mean 1,70 1,45 3,30

Std. Error of Mean ,105 ,114 ,442

Std. Deviation ,470 ,510 1,976 9 pav. Pakartotinės apklausos aprašomosios statistikos duomenys

Ar domitės robotais?

40 36 35 30 25 20 17 Taip 15 11 Ne 9 10 5 0 1 apklausa 2 apklausa

10 pav. Klausimo „Ar domitės robotais?“ apklausų rezultatai Atlikus tyrimą buvo suţinota, kad pirmoje apklausoje 32% respondentų domisi robotais ir net 68% nesidomi jais, tačiau antroje apklausoje šis procentas pasikeitė, jau 45% respondentų domisi

25 robotais ir tik 55% atsakė neigiamai. Gali būti, kad šį skirtumą sumaţino respondentų kiekis, kadangi pirmoje apklausoje dalyvavo 53, o antroje tik 20 ţmonių (10 pav.). Hipotezė 1 teigia, kad „Rezultatai priklauso nuo dalyvių lyties?“. Sprendimo priėmimo taisyklė – jeigu χ2 kriterijaus p-reikšmė didesnė uţ reikšmingumo lygmenį α (α=0,05) hipotezė bus patvirtinta. (11 pav.) procentaliai atvaizduota kokios lyties ţmonės labiau mėgsta robotus.

Lytis * Ar domites robotais? Crosstabulation

Ar domites robotais?

Taip Ne Total

Lytis Vyras Count 6 4 10

% within Ar domites 35,3% 11,1% 18,9% robotais?

Moteris Count 11 32 43

% within Ar domites 64,7% 88,9% 81,1% robotais?

Total Count 17 36 53

% within Ar domites 100,0% 100,0% 100,0% robotais? 11 pav. Robotų domėjimosi priklausomybė nuo lyties

Chi-Square Tests

Asymp. Sig. (2- Exact Sig. (2- Exact Sig. (1- Value df sided) sided) sided)

Pearson Chi-Square 4,411a 1 ,036

Continuity Correctionb 2,973 1 ,085

Likelihood Ratio 4,146 1 ,042

Fisher's Exact Test ,058 ,045

Linear-by-Linear Association 4,328 1 ,037

N of Valid Cases 53

a. 1 cells (25,0%) have expected count less than 5. The minimum expected count is 3,21. 12 pav. Hipotezės 1 pagrindimas

Chi-Square Tests (12 pav.) yra pateiktos χ2 kriterijaus reikšmės (stulpelyje Value) ir atitinkamos p-reikšmės (stulpelyje Asymp. Sig.). Kadangi mūsų atveju Pirsono χ2 kriterijaus p<0,05 (p=0,036), hipotezę galima atmesti – vyrų ir moterų poţiūris į robotus skiriasi statistiškai nereikšmingai. Remiantis pirminės apklausos duomenimis Hipotezė 1 nepatvirtinta. Kaip ir buvo galima manyti, klausime apie informacijos šaltinius daugiau nei pusė apklaustųjų (net 57%) paţymėjo „Internetas“, antrą vietą uţėmė (su 25%) „Televizija“, tik nedaugelis atsakė, kad

26 tai „Draugai“ ar „Kiti ţmonės“ (13 pav.). šie rezultatai buvo gauti paėmus dviejų apklausų rezultatus ir paskaičiavus jų vidurkius.

Kokia žiniasklaidos forma suteikia daugiausiai informacijos apie robotus? 100 90 80 70 57 60 50

40 Procentai 30 25 20 8 10 4 6 0 Internetas Televizija Spauda Draugai Kiti zmones Informacijos gavimo formos

13 pav. Klausimo „Kokia ţiniasklaidos forma suteikia daugiausiai informacijos apie robotus?“ apklausų rezultatai

Hipotezė 2 teigia, kad „Rezultatai priklauso nuo dalyvių amţiaus?“. Sprendimo priėmimo taisyklė – jeigu χ2 kriterijaus p-reikšmė didesnė uţ reikšmingumo lygmenį α (α=0,05), hipotezė patvirtinta. (14 pav.) procentaliai atvaizduota kokio amţiaus ţmonės labiau mėgsta robotus.

Amžius * Ar domitės robotais? Crosstabulation

Ar domitės robotais?

Taip Ne Total

Amžius iki 25 Count 15 31 46

% within Ar domitės 88,2% 86,1% 86,8% robotais?

26–40 Count 2 4 6

% within Ar domitės 11,8% 11,1% 11,3% robotais?

41–55 Count 0 1 1

% within Ar domitės ,0% 2,8% 1,9% robotais?

Total Count 17 36 53

% within Ar domitės 100,0% 100,0% 100,0% robotais? 14 pav. Robotų domėjimosi priklausomybė nuo amţiaus

27 Chi-Square Tests

Asymp. Sig. (2- Value df sided)

Pearson Chi-Square ,483a 2 ,786

Likelihood Ratio ,784 2 ,676

Linear-by-Linear Association ,164 1 ,685

N of Valid Cases 53

a. 4 cells (66,7%) have expected count less than 5. The minimum expected count is ,32. 15 pav. Hipotezės 2 pagrindimas

(15 pav.) Chi-Square Tests yra pateiktos χ2 kriterijaus reikšmės (stulpelyje Value) ir atitinkamos p-reikšmės (stulpelyje Asymp. Sig.). Kadangi mūsų atveju Pirsono χ2 kriterijaus p>0,05 (p=0,786), pagal amţių poţiūris į robotus skiriasi statistiškai reikšmingai. Remiantis pirminės apklausos duomenimis Hipotezė 2 patvirtinta. Hipotezė 3 teigia, kad „Humanoidiniai robotai vertinami geriau?“. Jai pagrįsti buvo naudojami abiejų apklausų duomenų vidurkiai.

Kurį robotą vertinate geriau, panašų į:

50 46 45 40 35 30 25 20 14 15 9 10 4 5 0 Žmogų Gyvūną Skirtą pramonei Kita

16 pav. Klausimo „Kurį robotą vertinate geriau, panašų į:“ apklausų rezultatai (16 pav.) matyti, kad dauguma apklaustųjų (net 63%) renkasi panašiu į ţmogų humanoidinius robotus, nedaugelis pasirinko gyvūninius robotus ir net 19% neţinojo kuris iš duotų robotų jiems patinka labiau, todėl paţymėjo “Kita”. Remiantis šiais duomenimis Hipotezė 3 patvirtinta.

28 Kaip manote, ar robotai palengvina žmogaus gyvenimą?

22%

Taip 6% Ne Nežinau

72%

17 pav. Klausimo „Kaip manote, ar robotai palengvina ţmogaus gyvenimą?“ apklausų rezultatai (17 pav.) matyti, kad dauguma apklaustųjų (net 72%) atsakė teigiamai ir (tik 6%) – neigiamai. Visi supranta, kad robotai padeda ţmonėms atlikti sudėtingas ar monotoniškas uţduotis gamyboje ir ten, kur ţmogui dirbti pavojinga.

Ar tikite, kad laikui bėgant robotai atims iš žmonių darbą?

23%

Taip Ne 52% Nežinau

25%

18 pav. Klausimo „Ar tikite, kad laikui bėgant robotai atims iš ţmonių darbą? apklausų rezultatai Anksčiau baimintasi, kad robotų atsiradimas atims iš mūsų darbą. Aišku, tokia išvada išlieka iki šiol, tačiau darbo vietų nykimas dėl automatizacijos ir technologijų paţangos vyksta jau seniai. Kai kurie pramoniniai robotai jau dabar įmonėse dirba rutininius darbus. Kita vertus, svarbu turėti omenyje, kad dėl tų pačių prieţasčių vyksta ir naujų darbo vietų kūrimas, nes robotams reikalingi

29 ţmonės, kurie juos taisytų ir pridėtų jiems funkcijas. Dėl tos prieţasties, ţmonių darbo jėga bus visuomet reikalinga. (18 pav.) matyti, kaip įvairiai pasiskirstė ţmonių nuomonė.

Ką manote apie robotus, kaip apie augintinius?

9%

29% Patinka Nepatinka Neturiu nuomonės

62%

19 pav. Klausimo „Ką manote apie robotus, kaip apie augintinius? apklausų rezultatai Daugumai respondentų robotai-gyvūnai nelabai patinka, nes (net 62%) atsakė neigiamai, o kiti neturėjo nuomonės ir tik 9% dalyviai atsakė, kad jiems patinka gyvūniniai robotai (19 pav.). Dauguma ţmonių pripratę prie gyvų augintinių ir nenori jų keisti negyvais robotais, nors jie ir būtų malonesni.

Kaip vertinate robotų ir žmonių tarpusavio bendradarbiavimą?

15%

45% Gerai Blogai Neturiu nuomonės 40%

20 pav. Klausimo „Kaip vertinate robotų ir ţmonių tarpusavio bendradarbiavimą? apklausų rezultatai (20 pav.) apklaustieji į robotų ir ţmonių tarpusavio bendradarbiavimą ţiūri labai nevieningai. Jie pasidalinę pusiau, tačiau 5% skirtumas nusveria apklaustųjų palankų vertinimą.

30 Antroje apklausų dalyje respondentai turėjo įvertinti robotus, pirminėje apklausoje (intervale [1-10]), o pakartotinėje – (intervale [1-5]). Pirminėje apklausoje buvo naudojami šeši skirtingi robotai: „Aibo“, „Paro“, „Pearl“, „RobotCub“, „Philip K. Dick“ androidas ir „HRP 4C“. Pagal visų respondentų duomenis buvo paskaičiuoti įvertinimo vidurkiai, (Lentelė 5) matyti, kad geriausia roboto išvaizda buvo suteikta „Paro“ robotui, o geriausias funkcionalumas – „Pearl“.

Lentelė 5. Šešių robotų išvaizdos ir funkcionalumo vidurkiai (1 apklausa) Aibo Paro Pearl RobotCub Philip K. Dick HRP 4C Išvaizda 6,45 8,21 5,77 6,4 7,15 7,26 Funkcionalumas 6,04 6,3 7,25 6,86 7 6,81

Skirtumas tarp geriausio ir blogiausio išvaizdos įvertinimo buvo 2,44 balo, o funkcionalumo tik 1,21. Paskaičiavus išvaizdos ir funkcionalumo vidurkius, respondentai geriau įvertino šių šešių robotų išvaizdą 6,873 geriau negu funkcionalumą 6,71, nors skirtumas nebuvo didelis (tik 0,163).

Pirminės apklausos įvertinimai

9 8.21 8 7.25 7 6.04 5.77 6 5 4 Išvaizda 3 Funkcionalumas 2 1 0 Aibo Paro Pearl RobotCub Philip K. HRP 4C Dick

21 pav. Pirminės apklausos robotų įvertinimai

Suapvalinus skirtingų robotų įvertinimo rezultatus (21 pav.) matyti, kad geriausiai savo išvaizda buvo įvertintas „Paro“ robotas (8,2), o pagal funkcionalumą geriausiai buvo įvertintas „Pearl“ robotas (7,3), blogiausiai savo išvaizda įvertintas „Pearl“ (5,8), o funkcionalumu „Aibo“ (6,0).

31 Pakartotinėje apklausoje buvo naudojami dvylika skirtingų robotų: „Aibo“, „Paro“, „Pearl“, „RobotCub“, „Philip K. Dick“ androidas, „HRP 4C“ ir naujai pridėti „iCat“, „Kaspar“, „Asimo“, „Topio“, „Hubo“, „REEM-C“. (Lentelėje 6) matyti, kad geriausia roboto išvaizda ir funkcionalumu buvo įvertintas robotas „Topio“.

Lentelė 6. Dvylikos robotų išvaizdos ir funkcionalumo vidurkiai (2 apklausa) Robot Philip HRP REEM- Aibo Paro Pearl Cub K. Dick 4C iCat Kaspar Asimo Topio Hubo C Išvaizda 3,35 3,95 3,05 3,05 3,9 3,75 2,75 3 3,15 4 3,15 3,35 Funkcio- nalumas 3,5 3,15 3,95 3,05 3,4 3,7 3,3 2,5 4,05 4,4 2,65 4,15

Skirtumas tarp geriausio ir blogiausio išvaizdos įvertinimo 1,25 balo, o funkcionalumo skirtumas šįkart didesnis net 1,9. Paskaičiavus išvaizdos ir funkcionalumo vidurkius, respondentai geriau įvertino šių robotų funkcionalumą 3,483 geriau negu išvaizdą 3,371, nors ir skirtumas minimalus (tik 0,1125).

Pakartotinės apklausos įvertinimai

5 4.4 4.5 4 4 3.5 3 2.75 2.5 2.5 2 Išvaizda 1.5 1 Funkcionalumas 0.5 0

22 pav. Pakartotinės apklausos robotų įvertinimai

Suapvalinus skirtingų robotų įvertinimo rezultatus (22 pav.) matyti, kad geriausiai savo išvaizda (4,0) ir funkcionalumu (4,4) buvo įvertintas humanoidinis robotas „Topio“, o blogiausiai savo išvaizda buvo įvertinta iCat (2,8) ir funkcionalumu – Kaspar (2,5).

32 Respondentai pakartotinės apklausos metu įvertino išvaizdą ir funkcionalumą (kiekvieno roboto atskirai). (23 pav.) matyti kaip pasiskirstę rezultatai pagal skirtingų robotų x ašyje išvaizdą ir y ašyje funkcionalumą. Rezultatai gauti remiantis visų respondentų bendru įvertinimų vidurkiu. Geriausiai buvo įvertintas Topio. Prie (23 pav.) pridėtas nurodytos informacijos paaiškinimas: Raidė, atitinkanti robotą pavadinimą grafike/ Roboto pavadinimas/ Išvaizdos įvertinimo vidurkis/ Funkcionalumo įvertinimo vidurkis

23 pav. Pakartotinės apklausos robotų išvaizdos ir funkcionalumo įvertinimas

Išvaizda Funkcionalumas

Mean 3.3667 3.4833

SD 0.4250 0.5933

SEM 0.1227 0.1713

N 12 12 24 pav. T-test rezultatai

Hipotezė 4 teigia, kad „Teigiamas roboto įvertinimas priklauso tik nuo jo išvaizdos?“. Šiai hipotezei buvo naudojamas T-test, kuris lygina dviejų vidurkių priklausomybę. Pagal (24 pav.) skirtumas tarp išvaizdos ir funkcionalumo lygus 0.1167 ir remiantis šiais duomenimis, funkcionalumas buvo įvertintas geriau. Hipotezė 4 nepatvirtinta.

33 3.6. Emotiv EPOC

Emotiv EPOC įrenginys apdoroja ir grąţina EEG duomenis intervale tarp 0 ir 1, kiekvienai iš penkių subjektyvių emocijų. Tai apima trumpalaikį ir ilgalaikį susijaudinimą, apibūdinantį kaip teigiamo fiziologinio jaudulio patirtį. Susidomėjimas sumaţina budrumą ir sąmoningai nukreipia dėmesį į su uţduotimi susijusius dirgiklius (angl. stimuli), kitos vertės yra nuobodulys, nusivylimas ir susikaupimas, kurie rodo atsipalaidavimo būseną. Emotiv EPOC išvaizda parodoma (25 pav.)

25 pav. Emotiv EPOC išvaizda

Emotiv EPOC yra sudėtingas įrenginys. Kadangi kiekvieno ţmogaus galvos forma skiriasi, todėl ne prie visų daviklis gerai priglunda ypač jeigu vartotojas turi storus plaukus. Šis eksperimentas taip buvo pakartotas keletą kartų, nes eksperimento metu keli daviklių atsijungė ir dėl tos prieţasties išsikraipė rezultatai. Sudėtinga atlikti tikslius eksperimentus, nes nelengva atitaikyti kiekvieno sensoriaus tikslią poziciją. Eksperimentas buvo atliekamas su trim dalyviais. 16 daviklių pagalba buvo nuskaityti EEG signalai, kurie buvo paversti į 5 parametrus (LongExc, ShortExc, Med, Frustr, Bored) pagal kuriuos galima nuspėti ţmogaus emocijas. Mano tyrime naudojamas mastelis pasiţymi (teigiama/neigiama emocija), pagal kurią vertinamas tyrimo dalyvis. Duomenys yra išsaugojami dviejuose failuose: 1_dalyvis ir 1_dalyvisStream. Pirmame faile duomenų yra maţiau, nes duomenys yra atrinkti pagal tam tikrą sekundę, kai pasirodė stimulas ir eksperimento dalyvis atsakė į klausimą. 1_dalyvis failo duomenys: 1. Time – laikas, per kurį buvo atliktas eksperimentas 2. Type – tipas, gali būti vienas iš trijų (Pauzė, Koncentracija arba Stimulas) 3. Stimulus name – stimulo (roboto paveikslėlio) pavadinimas 4. LongExc – didţiausias susijaudinimas 5. ShortExc – maţiausias susijaudinimas 6. Med – susikaupimas 7. Frustr – nusivylimas 8. Bored – atsipalaidavimas 9. Stimulus assesment – stimulo (roboto paveikslėlio) vertinimas

34 10. Self assesment – savęs vertinimas, ar patiko robotas Antrame 1_dalyvisStream faile rodomi penki stulpeliai su tokiais duomenimis (LongExc, ShortExc, Med, Frustr, Bored). Šiame faile duomenų yra daugiau, nes duomenys įrašinėjami kas 0,4 sekundes. Sukuriamas failas, kuriame aprašomi eksperimento stimulų parametrai. Stimulų rinkinio nustatymai pateikti (Priede 3), o lentelės pavidalo failas parodytas (Lentelė 7). Stimulo pavadinimas|Stimulo trukmė|Pauzės trukmė|Pauzės spalva|Koncentravimo simbolio trukmė| Koncentravimo simbolio spalva|Blogiausia būsena|Geriausia būsena| Eil. Nr.

Lentelė 7. Failas, kuriame aprašyti stimulo parametrai Aibo.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|1 Asimo.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|2 HRP_4C.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|3 Hubo.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|4 iCat.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|5 Kaspar.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|6 Paro.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|7 Pearl.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|8 PKD_android.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|9 REEM-C.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|10 RobotCub.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|11 Topio.jpg|5|3|#333|1|#00000|red|undefined|undefined|12

Emotiv EPOC parengimas ir eksperimento aprašymas:

1. Aparatui Emotiv EPOC yra uţdedami davikliai ir ant jų uţpilamas skystis 2. Įjungiamas Emotiv EPOC 3. Uţsidega mėlyna lemputė 4. Kompiuteryje įjungiama Emotiv EPOC programinė įranga 5. Eksperimento dalyviui ant galvos yra uţdedamas Emotiv EPOC aparatas 6. Laukiama, kol visi davikliai įsiţiebs ţalia spalva 7. Jei ne visi davikliai šviečia ţaliai reikia pareguliuoti, pajudinti sensorius esančius ant galvos 8. Kai visų daviklių spalva ţalia gali būti atliekamas eksperimentas 9. Stimulams buvo naudojama anketoje buvę dvylika robotų nuotraukų 10. Interneto naršyklėje yra įjungiamas puslapis localhost:86/EmotivSoftware/ kuriame yra įkeltas atliekamas eksperimentas. Jame pasirenkamas stimulų rinkinys ir parašomas Testuotojo ID, kad būtų ţinoma kurio testuotojo duomenys bus išsaugoti 11. Testuotojas paspaudţia mygtuką „START“ ir pradeda eksperimentą 12. Ekrano viduryje atsiranda roboto paveikslas, kuris rodomas 5 sekundes, po to atsiranda klausimas „Priskirkite matytam robotui tinkamą būseną, kurią jis atspindėjo“ ir 35 atsakymo variantai: „Labai graţus“, „Graţus“, „Vidutinis“, „Baisus“, „Labai baisus“ ir laukelis, kuriame „Kita“ testuotojas gali parašyti savo variantą. 13. Viršuje rodomas mygtukas „Toliau“, kurį turi paspausti testuotojas, kai atsako į jam pateiktą klausimą. 14. Atsiranda antras klausimas „Apibūdinkite būseną, kurią jautėte matydami rodytą robotą“ ir atsakymo variantai: „Patinka“, „Neturiu nuomonės“, „Nepatinka“ bei laukelis, kuriame „Kita“ testuotojas gali parašyti savo variantą. 15. Tada rodomas antras roboto paveikslėlis ir jam skirti du klausimai. 16. Šis procesas tęsiasi su visais dvylika robotų 17. Atsakius į visus klausimus, eksperimentas pasibaigia.

3.7. Eksperimento rezultatų analizė

Eksperimentas su Emotiv EPOC aparatu buvo atliktas su 3 dalyviais: 2 vyrais ir 1 moterimi, tačiau rezultatams lytis įtakos neturėjo. Eksperimento dalyvių atlikimo laikas svyravo nuo 3,5 iki 8 min. Kuo eksperimentas trukdavo ilgiau, tuo dalyvis labiau atsipalaiduodavo ir robotus vertino prasčiau. Kadangi Emotiv EPOC įrenginys apdoroja ir grąţina EEG duomenis intervale tarp 0 ir 1 kiekvienai iš penkių subjektyvių emocijų, iš išeities duomenų buvo apskaičiuoti emocijų pasireiškimo rezultatai skirtingam robotui. Iš (26 pav.) matyti kaip atrodo visų trijų dalyvių Ilgalaikio susijaudinimo rezultatai. Tai rodo, kad pirmam dalyviui robotai labiau patiko eksperimento gale, antram – taipogi gale, o trečiam – eksperimento pradţioje.

LongExc 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 1 dalyvis 0.4 0.3 2 dalyvis 0.2 3 dalyvis 0.1

0

…

C

-

iCat

Aibo

Paro

Pearl

Hubo

Topio

Asimo

Kaspar

HRP 4C HRP

REEM

Philip K. K. Philip RobotCub

26 pav. Pirmo eksperimento dalyvio penkių emocijų pasireiškimas

36 Pradţioje aparatas sunkiai prisiderino prie dalyvio galvos formos, tačiau neilgai trukus buvo nuskaityti jo EEG signalai. Tyrimo dalyvis atliko eksperimentą per 203 sekundes ~ 3,5min. Duomenys buvo paimti kas 0,4-0,5 sekundės ir įrašyti į 1_dalyvisStream.xls failą, x ašyje matomas eksperimento atlikimo laikas. Visi rezultatų duomenys y ašyje buvo gauti intervale nuo 0 iki 1 (27 pav.).

1.2

1

0.8 LongExc 0.6 ShortExc 0.4 Med Frustr 0.2 Bored

0

7 0

52 13 20 26 33 39 46 59 65 72 78 84 91 97

104 110 117 123 130 136 143 149 156 162 168 175 181 188 194 201

27 pav. Pirmo eksperimento dalyvio penkių emocijų pasireiškimas

Viso eksperimento metu dalyvis buvo susikaupęs, tačiau antroje eksperimento dalyje jam buvo šiek tiek nuobodu ir jis buvo nusivylęs. Tai rodo, kad jis buvo labai atsipalaidavęs arba anksčiau jau buvo matęs šiuos robotus, todėl jam buvo neįdomu. Vis dėl to viso eksperimento metu jo susijaudinimas didėjo. Dalyvis geriau įvertino paskutiniuosius robotus, todėl jis buvo labiau susijaudinęs eksperimento gale. (27 pav.) matyti, kaip keičiasi reikšmės, pagal robotų pasirodymo eiliškumą ir todėl galima teigti, kad dalyviui eksperimento gale robotai buvo įdomesni ir juos jis vertino geriau.

37 Šį kartą aparatas labai greitai prisiderino prie dalyvio galvos formos ir priėmė jo EEG signalus. Tyrimo dalyvis atliko eksperimentą per 258,4 sekundes ~ 4,5min. Duomenys buvo paimti kas 0,5 sekundės ir įrašyti į 2_dalyvisStream.xls failą, x ašyje matomas eksperimento atlikimo laikas. Visi rezultatų duomenys y ašyje buvo gauti intervale nuo 0 iki 1 (28 pav.).

1.2

1

0.8 LongExc 0.6 ShortExc 0.4 Med Frustr 0.2 Bored

0

0 0 0 8

26 17 36 45 54 63 73 82 91

100 174 110 119 128 137 146 156 165 183 193 202 211 220 229 239 248 257

28 pav. Antro eksperimento dalyvio penkių emocijų pasireiškimas

Viso eksperimento metu dalyvis buvo labai atsipalaidavęs, tačiau nelabai susikaupęs ir šiek tiek nusivylęs. Nors dalyvio ilgalaikis ir trumpalaikis susijaudinimas vis didėjo matant vis kitus robotus. Labiausiai susijaudinęs jis buvo eksperimento gale, nes į klausimą apie roboto būsenas net šešiems robotams jis priskyrė naujos būsenos apibūdinimą. (28 pav.) matyti, kaip keičiasi reikšmės pagal robotų pasirodymo eiliškumą ir įvertinimą, todėl galima teigti, kad dalyviui robotai buvo šiek tiek įdomesni eksperimento gale ir juos jis vertino geriau negu ankstesnius robotų paveikslėlius.

38 Pradţioje reikšmės nesikeičia, nes aparatas turi šiek tiek prisiderinti prie dalyvio galvos formos. Trečiasis tyrimo dalyvis atliko eksperimentą per 489,2 sekundes ~ 8min. Duomenys buvo paimti kas 0,4 sekundės ir įrašyti į 3_dalyvisStream.xls failą, x ašyje matomas eksperimento atlikimo laikas. Visi rezultatų duomenys y ašyje buvo gauti intervale nuo 0 iki 1 (29 pav.).

1.2

1

0.8

LongExc 0.6 ShortExc 0.4 Med Frustr 0.2 Bored

0

0

11 21 31 41 51 61 72 82 92

102 112 122 136 157 177 198 218 238 259 279 299 319 340 360 380 401 421 441 461 482

29 pav. Antro eksperimento dalyvio penkių emocijų pasireiškimas

Viso eksperimento metu dalyvis buvo susikaupęs ir labai atsipalaidavęs, tačiau daugiau nusivylęs. Labiausiai jis buvo susijaudinęs eksperimento pradţioje, o po to jo susijaudinimas vis maţėjo. (29 pav.) matyti, kaip keičiasi reikšmės pagal robotų pasirodymo eiliškumą ir robotų įvertinimą, todėl galima teigti, kad dalyviui pradţioje robotai buvo įdomesni ir juos jis vertino geriau negu vėlesnius robotų paveikslėlius. Maţdaug kas 30-40 sekundţių pasirodęs vis kitas robotų paveikslėlis jį nuvylė arba tiesiog dalyviui pasidarė šiek tiek nuobodu, kadangi šis dalyvis eksperimentą vykdė net 8 min. Apţvelgus visus rezultatus buvo bandoma nustatyti ar paskutinė hipotezė teisinga. Hipotezė 5 teigia, kad „Įmanoma ištirti ar tiriamajam subjektui patiks roboto paveikslas nuskaitant jo EEG signalus?“. Jai pagrįsti buvo atsiţvelgta į eksperimento rezultatus. 1_dalyvis faile galima pamatyti, kuriuo metu koks stimulas buvo parodytas ir kurios emocijos iš penkių tuo metu buvo stipresnės. Pagal (27-29 pav.) rezultatus galima nusakyti kokias emocijas eksperimento dalyviai jaučia skirtingiems robotams. Hipotezė 5 patvirtinta.

39 Eksperimento metu dalyviai atsakė į jiems uţduotą klausimą „Apibūdinkite būseną, kurią jautėte matydami rodytą robotą“, kurio atsakymai pavaizduoti (30 pav.). Visų trijų respondentų rezultatai skirtingi, tačiau juos vienija tai, kad jiems visiems patiko dauguma robotų.

Apibūdinkite būseną, kurią jautėte matydami rodytą robotą 10 9 8 7 6 Patiko 5 4 Nepatiko 3 Neturiu nuomonės 2 1 0 1 dalyvis 2 dalyvis 3 dalyvis

30 pav. Eksperimento metu atsakyto klausimo „Apibūdinkite būseną, kurią jautėte matydami rodytą robotą“ atvaizdavimas

Klausimo „Priskirkite matytam robotui tinkamą būseną, kurią jis atspindėjo“ rezultatai pasiskirstė šiek tiek kitaip (31 pav.), nes respondentai turėjo priskirti būseną, tinkamą matytam robotui. Visų trijų respondentų rezultatai skirtingi. Pirmam dalyviui robotai patiko labiausiai, antrasis dalyvis net šešiems iš dvylikos robotų pats priskyrė savo apibūdinimus, o trečiasis – vertino robotus labai vidutiniškai. Pilnos atsakymų lentelės iš eksperimento pateiktos (Priede 4).

Priskirkite matytam robotui tinkamą būseną, kurią jis atspindėjo 7 6 Labai gražus 5 Gražus 4 Vidutinis 3 Baisus 2 Labai baisus 1 Kita 0 1 dalyvis 2 dalyvis 3 dalyvis

31 pav. Eksperimento metu atsakyto klausimo „Priskirkite matytam robotui tinkamą būseną, kurią jis atspindėjo“ atvaizdavimas

40 Apibendrinus eksperimento rezultatus buvo pastebėta, kad įmanoma ištirti ar tiriamajam subjektui patiks roboto paveikslas nuskaitant jo EEG signalus, tačiau jeigu dalyvis turi storus plaukus susiduriama su problema, nes keletas daviklių atsijungė eksperimento metu ir dėl to išsikraipė rezultatai, todėl reikia eksperimentą pakartoti pora kartų. Jeigu eksperimento pradţioje reikšmės nesikeičia, reiškiasi aparatas turi šiek tiek prisiderinti prie dalyvio galvos formos, kad siųstų signalus į duomenų failą. Apibendrinus dalyvių rezultatus visi trys dalyviai buvo labai atsipalaidavę, du iš trijų buvo susikaupę ir vienas nelabai. Robotai esantys eksperimento viduryje jiems nelabai patiko, tačiau eksperimento pradţioje ir gale robotai buvo įdomesni ir dalyviai juos vertino geriau. Eksperimento duomenys buvo išanalizuoti su SPSS programine įranga.

Statistics

LongExc ShortExc Med Frustr Bored

N Valid 440 440 440 440 440

Missing 0 0 0 0 0

Mean ,63864930 ,68555191 ,32600993 ,84786021 ,79415602

Std. Error of Mean ,007222166 ,010396735 ,001047326 ,008098519 ,010089344

Median ,65062800 ,69968935 ,33333330 ,91785995 ,90765310

Mode ,417340a 1,000000 ,333333 1,000000 1,000000

Std. Deviation ,151493422 ,218083750 ,021968898 ,169875971 ,211635859

Minimum ,334019 ,253381 ,267178 ,440588 ,548642

Maximum ,929592 1,000000 ,370491 1,000000 1,000000

a. Multiple modes exist. The smallest value is shown 32 pav. Pirmo eksperimento dalyvio duomenų rezultatai su SPSS programa

Statistics

LongExc ShortExc Med Frustr Bored

N Valid 606 606 606 606 606

Missing 0 0 0 0 0

Mean ,35116723 ,36235515 ,37956031 ,50698636 ,63511388

Std. Error of Mean ,002673483 ,005416620 ,003762515 ,005065045 ,003649391

Median ,33703185 ,34617945 ,36349635 ,47919725 ,63168135

Mode ,287972a ,291305a ,666667 ,370057a 1,000000

Std. Deviation ,065813322 ,133341302 ,092622075 ,124686552 ,089837298

Minimum ,238668 ,046875 ,173025 ,305930 ,425150

Maximum ,506729 ,846368 ,666667 ,963250 1,000000

a. Multiple modes exist. The smallest value is shown 33 pav. Antro eksperimento dalyvio duomenų rezultatai su SPSS programa

41 Statistics

LongExc ShortExc Med Frustr Bored

N Valid 669 669 669 669 669

Missing 0 0 0 0 0

Mean ,34245299 ,36163541 ,35241228 ,75009851 ,71984839

Std. Error of Mean ,011177418 ,012673854 ,001209979 ,008020869 ,005843107

Median ,38956860 ,34952850 ,33761980 ,69085880 ,76266980

Mode ,000159 ,003212 ,333333 1,000000 ,548642

Std. Deviation ,289104293 ,327809676 ,031296145 ,207460064 ,151132171

Minimum ,000159 ,003212 ,290201 ,324170 ,548642

Maximum ,878965 1,000000 ,507495 1,000000 1,000000 34 pav. Trečio eksperimento dalyvio duomenų rezultatai su SPSS programa

SPSS rezultatai matyti (32-34 pav.). Buvo apskaičiuotas: daţnis, vidurkis, standartinis klaidos vidurkis, mediana, moda, standartinis nuokrypis, minimumas ir maksimumas. Eksperimentų atlikimo trukmės, kadangi išeities duomenys gauti kas 0,4-0,5 sekundes, didėjančia tvarka [440; 606; 669]. Išanalizavus rezultatus pastebėjau, kad primas eksperimento dalyvis buvo labiausiai susijaudinęs ir atsipalaidavęs. Tai parodo didesnės LongExc ir ShortExc, Frustr ir Bored vidurkio reikšmės. Prieţastis ta, kad respondentas anksčiau buvo matęs šiuos roboto paveikslėlius.

4. APKLAUSŲ IR EKSPERIMENTO PALYGINIMAS

Taip pat buvo atliktas vieno respondento, kuris nebuvo anoniminis, anketinės apklausos ir apklausos iš eksperimento, rezultatų palyginimas. Kadangi eksperimento duomenų faile, galima pamatyti koks stimulas buvo parodytas kuriuo metu ir kurios emocijos iš penkių tuo metu buvo stipresnės, šie gauti rezultatai buvo palyginti grafiškai. Pirmiausia buvo išsiaiškinti respondento anketos rezultatai, kaip vertinami skirtingi robotai ir apskaičiuotos robotų išvaizdos įvertinimo vidurkio reikšmės bei apklausos iš eksperimento duomenų rezultatų reikšmės (Lentelė 8).

Lentelė 8. Apklausų ir eksperimento palyginimas Aibo Asimo HRP Hubo iCat Kaspar Paro Pearl P.K.D. Reem- Robot Topio Vidur- 4C C Cub kis Internetinės 0,5 0,9 0,9 0,7 0,4 0,4 0,7 0,7 0,9 0,8 0,7 1 0,717 apklausos Apklausa iš 0,5 0,7 0,7 0,7 0,2 0,2 0,7 0,7 0,9 0,8 0,7 1 0,65 ekspe- rimento

42 Kadangi penkios subjektyvios ţmogaus emocijos buvo sugrupuotos į teigiamo jaudulio (ilgalaikis ir trumpalaikis susijaudinimas) ir atsipalaidavimo (susikaupimas, nusivylimas ir nuobodulys) būsenas. Šiuos dvi kreivės, kurios atvaizduojamos (35 pav.) parodo būtent šias dvi būsenas. Jos buvo nusakytos apskaičiuojant jų vidurkius. Ţalia kreivė reiškia susijaudinimo būseną, o raudona – atsipalaidavimo būseną. Stulpelinės diagramos parodo skirtingų robotų įvertinimo rezultatus remiantis apklausų duomenimis. Kadangi eksperimento metu dalyvis turėjo ne tik ţiūrėti į robotus, bet ir jiems priskirti reikiamą būseną nuo [Labai graţus-Labai baisus]. Juos paverčiant balais intervale nuo [0-1]. Šiuos rezultatus parodo mėlyni stulpeliai, o anketinės apklausos – oranţinės spalvos stulpeliai. Iš grafiko matyti, kad pagal apklausas ir eksperimentą geriausiai buvo įvertintas Topio robotas.

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

C

-

iCat

Aibo

Paro

Pearl

Hubo

Topio

Asimo

Kaspar

HRP 4C HRP

REEM

RobotCub Philip K. Dick K. Philip

Anketinė apklausa Apklausa iš eksperimento Susijaudinimas Atsipalaidavimas

35 pav. Apklausų ir eksperimento palyginimas

Taip pat buvo atliktas šių dviejų apklausų skirtingų robotų įvertinimų vidurkių palyginimas. Anketinės apklausos vidurkis lygus 0,717. Apklausos iš eksperimento vidurkis lygus 0,65. Apskaičiavus anketinės apklausos ir apklausos iš eksperimento vidurkius buvo gautas 0,067 skirtumas. Reiškiasi jis sąţiningai atsakė į abi apklausas, nes skirtumas buvo labai maţas. Apklausų ir eksperimento rezultatuose matyti, kaip kinta reikšmės, respondento jaudulys didėja kai mato geresnius robotus, o eksperimento gale jis nusiteikęs labai teigiamai. Taip pat (34 pav.) matyti respondento jaudulio ir atsipalaidavimo būsenų palyginimas iš eksperimento EEG duomenų. Grafiškai juos galima palyginti su apklausų rezultatais, tačiau paskaičiuoti tikslius vidurkius ir palyginti juos negalima, nes skiriasi jų klasifikacija ir imtys.

43 5. PAGRINDINIAI REZULTATAI IR IŠVADOS

Atlikus literatūros analizę buvo pastebėta, kad ţmonių poţiūris į technologijas su kiekvienais metais vis gerėja ir reikia efektyviai kurti ţmogui draugiškus robotus. Roboto išvaizda turėtų būti kruopščiai suplanuotam, kad atitiktų savo funkciją, nes abstraktūs robotai gali būti labai keisti ar netgi klaikūs jei juose nėra estetikos. Palyginus savo anketos rezultatus su kitų straipsnių rezultatais, buvo pastebėta daug panašumą, pvz.: 1. Emocionalūs robotai labiau patinka ţmonėms 2. Kuo daugiau emocijų robotas turi, tuo jis priimtinesnis 3. Svarbiausia natūrali roboto išraiška

5.1. Rezultatai

Šiame darbe buvo: 1. Atlikta robotų literatūros ir metodų analizė 2. Paruoštos ir atliktos dvi robotų įvertinimo apklausos 3. Atliktas EEG signalų emocijų atpaţinimas su Emotiv EPOC aparatu 4. Atliktas apklausų ir eksperimento palyginimas 5. Apskaičiuoti rezultatai 6. Suformuluotos išvados

5.2. Išvados

Atlikus robotų apklausos analizę buvo pastebėta, kad: 1. Bendravimui skirti robotai labiau patiko respondentams 2. Neutralių robotų funkcijas dalyviai įvertino geriau nei išvaizdą. 3. Robotas atrodo malonesnis, jei jam suteiktos emocijos ir asmens savybės 4. Rezultatai turi priklausomybę nuo respondento amţiaus, bet ne nuo lyties 5. Bendraujantys robotai labiau patiko respondentams 6. Išskirtinės išvaizdos ir funkcionalumo robotai sukelia daugiau teigiamų emocijų ir geresnių įvertinimų EEG eksperimento rezultatai gali priklausyti nuo: 1. robotų išvaizdos; 2. robotų paveikslėlių eiliškumo; 3. dalyvio nuotaikos; 4. dalyvio susidomėjimo;

44 5. dalyvio atlikimo laiko; 6. to ar dalyvis jau anksčiau yra matęs šiuos robotus. Šis darbas buvo orientuotas iš robotų dizaino pusės, todėl buvo siekiama nustatyti respondento reakciją į skirtingus robotus. Dizainas gali priklausyti nuo: 1. roboto darbo vietos; 2. roboto teikiamos naudos vartotojui. Roboto dizainas turi didţiausią priklausomybę nuo to kur ir kam robotas bus naudojamas, todėl tikslinga, kad roboto išvaizda turėtų būti kruopščiai suplanuota, kad atliktų ir atitiktų savo funkciją.

5.3. Rekomendacijos

1. Reikia kurti išvaizdţius humanoidinius robotus, kurie bendrautų su ţmonėmis arba išskirtinio funkcionalumo robotus, kurie nebūtų gąsdinančios išvaizdos 2. Kuriant robotus reikia atsiţvelgti į vartotojo amţių ir kokiais tikslais robotas bus naudojamas 3. Būsimi eksperimentai turėtų būti labiau animuoti ir interaktyvūs

45 6. LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Wikipedia. Robotas. [Online] 03 08, 2015. [Cited: 05 15, 2015.] http://lt.wikipedia.org/wiki/Robotas. 2. Armavičiūtė, N. Robotai – skaitmeniniai ţmonės. [Online] 01 05, 2012. [Cited: 05 15, 2015.] http://www.verslas.in/robotai-skaitmeniniai-zmones/. 3. Baron, R. A., Byrne, D. Social Psychology. 1997. 4. Can Computer Personalities be Human Personalities? Nass, C., Moon, Y., Fogg, B.J., Reeves, B. & Dryer, D.C. 1995, International Journal of Human-Computer Studies. 5. The Media Equation. Reeves, B. & Nass, C. Cambridge : Cambridge University Press, 1996. 6. Getting Personal with Computers: How to Design Personalities for Agents. Dryer, D.C. 1999, Applied Artificial Intelligence Journal. 7. Woods, S., Syrdal, D., Walters, M., Koay, K., Dautenhahn, K. Looking Good? Appearance Preferences and Robot Personality Inferences at Zero Acquaintance. 2006. 8. Woods, S., Dautenhahn, K., Schulz, J. The Design Space of Robots: Investigating Children’s Views. 2004. 9. Ferrara, C., Hill, S. The responsiveness of autistic children to the predictability of social and nonsocial toys. 1980. 10. Bartneck, C., Kanda, T., Ishiguro, H., Hagita, N. Is The Uncanny Valley An Uncanny Cliff? 2007. 11. Green, R. D., MacDorman, K. F., Ho, C., Vasudevan, S. Sensitivity to the proportions of faces that vary in human likeness. 2008. 12. Dubal, S., Foucher, A., Jouvent, R., Nadel, J. Human brain spots emotion in non humanoid robots. 2010. 13. Scientists investigate human reaction to androids. [Online] CORDIS, 07 19, 2011. [Cited: 05 15, 2015.] http://cordis.europa.eu/news/rcn/33640_en.html. 14. Creative and Critical Possibilities: Methods, Methodologies and Epistemologies. Knight, H. 2014. 15. Moshkina, L., Arkin, R. Human Perspective on Affective Robotic Behavior: A Longitudinal Study. 2005. 16. Wada, K., Shibata, T., Saito, T., Tanie, K. Effects of Robot Assisted Activity to Eldery People who Stay at a Health Service Facility for the Aged. 2003.

46 17. Heerink, M., Krose, B., Wielinga, B., Evers, V. Human-Robot User Studies in Eldercare: Lessons Learned. 2005. 18. Lee, H., Park, J., Chung, M. Hui Sung A Linear Affect–Expression Space Model and Control Points for Mascot-Type Facial Robots. 2007. 19. Metta, G. The RobotCub Project. 2010. 20. Blow, M., Dautenhahn, K., Appleby, A., Nehaniv, C., Lee, D. Perception of Robot Smiles and Dimensions for Human-Robot Interaction Design. 2006. 21. Hanson, D. Exploring the Aesthetic Range for Humanoid Robots. 2005. 22. Miura, K., Morisawa, M., Kanehiro, F., Kajita, S., Kaneko, K., Yokoi, K. Human-like Walking with Toe Supporting for Humanoids. 2011. 23. Pollack, M., Brown, L., Colbry, D., Orosz,. C., Peintner, B., Ramakrishnan, S., Engberg, S., Matthews, J., Dunbar-Jacob, J. and McCarthy, C. Pearl: A Mobile Robotic Assistant for the Elderly. 2002. 24. Fussell, S., Kiesler, S., Setlock, L., Yew, V. How People Anthropomorphize Robots . 2008. 25. Walters, M. L., Syrdal, D. S., Koay, K. L., Dautenhahn, K. Human Approach Distances to a Mechanical-Looking Robot with Different Robot Voice Styles. 2008. 26. Wikipedia. Topio. [Online] 04 20, 2015. [Cited: 05 15, 2015.] http://en.wikipedia.org/wiki/TOPIO. 27. Mutlu, B., Osman, S., Forlizzi, J., Hodgins, J., Kiesler, S. Perceptions of ASIMO: An Exploration on Co-operation and Competition with Humans and . 2006. 28. Wikipedia. . [Online] 04 14, 2014. [Cited: 05 15, 2015.] http://en.wikipedia.org/wiki/Albert_Hubo. 29. Wikipedia. Reem. [Online] 04 24, 2014. [Cited: 05 15, 2015.] http://en.wikipedia.org/wiki/REEM. 30. Butkevičienė, E. Apklausų duomenų analizė. 2011. 31. Tureikytė, D. Socialinių tyrimų metodai. Kn. Sociologija. Kaunas : VDU, 2004. 32. Tidikis, R. Socialinių mokslų tyrimų metodologija. Vilnius : Lietuvos teisės universitetas, 2003. 33. Giddens, Anthony. Introduction to Sociology. 2005. 34. Bumby, K. E., Dautenhahn K. Investigating children’s attitudes towards robots: a case study. 1999. 35. Pukėnas, K. Kokybinių duomenų analizė SPSS programa. 2009.

47 7. PRIEDAI 7.1. Anketa

ROBOTŲ IŠVAIZDOS IR FUNKCIONALUMO ĮVERTINIMAS

1. Jūsų lytis: Vyras Moteris 2. Jūsų amţius: iki 25 26–40 41–55 56 ir daugiau 3. Jūsų išsilavinimas: Pagrindinis Vidurinis Profesinis Aukštesnysis Aukštasis neuniversitetinis Aukštasis universitetinis 4. Ar domitės robotais? Taip Ne 5. Kokia ţiniasklaidos forma, jūsų nuomone, suteikia daugiausiai informacijos apie robotus? Internetas Televizija Spauda Draugai Kiti ţmonės 6. Kurį robotą vertinate geriau, panašų į: Ţmogų Gyvūną Kita 7. Kaip manote, ar robotai palengvina ţmogaus gyvenimą? Taip Ne Neţinau 8. Ar tikite, kad laikui bėgant robotai atims iš ţmonių darbą? Taip Ne Neţinau 9. Ką manote apie robotus, kaip augintinius? Patinka Nepatinka Neturiu nuomonės

10. Kaip įvertintumėte robotą-šunį Aibo? Turi septynias komandas: "Stok", "Ţaisk", "Sek kamuolį", "Spardyk kamuolį", "Sek paskui mane", "Ateik pas mane" ir "Sek paskui jį". Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

48

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

11. Ar norėtumėte pažaisti su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 12. Ar norėtumėte turėti šį robotą namuose? Taip Ne Neţinau

13. Kaip įvertintumėte „PARO“ robotą? Mirksėdamas akimis bei judindamas galvą ir kojas išreiškia savo jausmus, pvz. nuostabą ar laimę. Padeda pagyvenusiems žmonėms pasijusti geriau. Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

14. Ar norėtumėte pažaisti su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 15. Ar norėtumėte turėti šį robotą namuose? Taip Ne Neţinau

16. Kaip įvertintumėte „Pearl“ robotą? Tiekė pagyvenusiems ţmonėms saldainius ir vedţiojo juos po pastatą. Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

49

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

17. Ar norėtumėte papietauti kartu su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 18. Ar norėtumėte, kad jūsų namus tvarkytų šis robotas? Taip Ne Neţinau

19. Kaip įvertintumėte „RobotCub“ robotą? Bendravimui su ţmonėmis naudoja išraiškas ir gestus. Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

20. Ar norėtumėte, kad jus aptarnautų šis robotas? Taip Ne Neţinau 21. Ar norėtumėte, kad jūsų gidu būtų šis robotas? Taip Ne Neţinau

22. Kaip įvertintumėte Philip K. Dick androidą? 50 Bendravimui su ţmonėmis naudoja veido sekimo, automatinio kalbos atpaţinimo ir kalbos sintezę. Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

23. Ar norėtumėte papietauti kartu su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 24. Ar norėtumėte pakalbėti su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau

25. Kaip įvertintumėte HRP 4C humanoidą? Moka dainuoti. Įvertinkite skalėje nuo 1 (labai blogas) iki 10 (labai geras)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Išvaizda

Funkcionalumas

26. Ar norėtumėte papietauti kartu su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 27. Ar norėtumėte padainuoti kartu su šiuo robotu? Taip Ne Neţinau 51 7.2. Pakartotinė anketa

ROBOTŲ IŠVAIZDOS IR FUNKCIONALUMO ĮVERTINIMAS 1. Jūsų lytis: Vyras Moteris 2. Jūsų amţius: iki 21 22–25 26–40 41–55 3. Jūsų išsilavinimas: Pagrindinis Vidurinis Profesinis Aukštesnysis Aukštasis universitetinis 4. Ar domitės robotais? Taip Ne 5. Kokia ţiniasklaidos forma, jūsų nuomone, suteikia daugiausiai informacijos apie robotus? Internetas Televizija Spauda Draugai Kiti ţmonės Įrašykite patys...... 6. Kurį robotą vertinate geriau, panašų į: Ţmogų Gyvūną Skirtą pramonei Kita Įrašykite patys...... 7. Kaip manote, ar robotai palengvina ţmogaus gyvenimą? Taip Ne Neţinau 8. Ar tikite, kad laikui bėgant robotai atims iš ţmonių darbą? Taip Ne Neţinau Įrašykite patys...... 9. Ką manote apie robotus, kaip augintinius? Patinka Nepatinka Neturiu nuomonės Įrašykite patys...... 10. Kaip vertinate robotų ir ţmonių tarpusavio bendradarbiavimą? Gerai Blogai Neturiu nuomonės

52

Pavadinimas Išvaizda Funkcionalumas Įvertinimas (1 labai blogas, 5 labai geras) Aibo Skirtas ţaisti su ţmonėmis. Turi 1 2 3 4 5 septynias komandas: "Stok", Išvaizda "Ţaisk", "Sek kamuolį", Funkcijos

"Spardyk kamuolį", "Sek paskui mane", "Ateik pas mane" ir "Sek paskui jį".

PARO Skirtas ţaisti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Mirksėdamas akimis bei Išvaizda judindamas galvą ir kojas Funkcijos

išreiškia savo jausmus, pvz. nuostabą ar laimę. Padeda pagyvenusiems ţmonėms pasijusti geriau.

Pearl Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Robotas atliko tam tikrus Išvaizda paliepimus: tiekė Funkcijos

pagyvenusiems ţmonėms saldainius ir vedţiojo juos po pastatą.

RobotCub Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Kalbėdamas ir bendraudamas jis Išvaizda naudoja išraiškas ir gestus. Taip Funkcijos

pat įsimena parodytus veiksmus ir gali juos atkartoti.

Philip K. Dick Skirtas bendrauti ir kalbėti su 1 2 3 4 5 androidas ţmonėmis naudoja veido Išvaizda sekimo, automatinio kalbos Funkcijos

atpaţinimo ir kalbos sintezę.

HRP 4C Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Moka dainuoti, vaikščioti ir Išvaizda netgi šokti. Funkcijos

53 Robotas-katė Skirtas kalbėti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 „iCat“ Rodo įvairias veido išraiškas, Išvaizda siekiant išreikšti skirtingas Funkcijos

būsenas.

KASPAR Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Bendravimui naudoja išraiškas Išvaizda ir gestus. Funkcijos

ASIMO Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Jis gali bėgti, patiekti gėrimus, Išvaizda šokinėti ant vienos kojos, Funkcijos

spardyti futbolo kamuolį ir diriguoti orkestrui bei moka šokti. ASIMO sugeba atsakyti į savo vardą ir pripaţinti maţdaug 10 skirtingų veidų ir kreiptis į juos vardu, bei stovėti prie asmens ar sekti paskui jį. TOPIO Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Moka ţaisti stalo tenisą prieš Išvaizda ţmogų, jis naudoja paţangią Funkcijos

dirbtinio intelekto sistemą, kad ţaisdamas studijuotų ir be perstojo pagerintų savo įgūdţių lygmenį.

HUBO Skirtas bendrauti su ţmonėmis. 1 2 3 4 5 Moka vaikščioti ir gali padaryti Išvaizda išraiškingus gestus su 5 atskirais Funkcijos

savo pirštais.

REEM-C Skirtas bendrauti su ţmonėmis 1 2 3 4 5 ir jiems padėti. Telekameros, Išvaizda ultragarsas, lazeriai garantuoja, Funkcijos

kad REEM sugeba parodyti ţmonėms, kur jie yra ir vedţioti juos aplink, vengdami visų kliūčių. Robotas priima balso komandas ir gali atpaţinti veidus.

54 11. Su kuriuo iš šių robotų norėtumėte paţaisti? AIBO PARO Pearl RobotCub Philip K. Dick androidas HRP 4C iCat KASPAR ASIMO TOPIO HUBO REEM-C 12. Su kuriuo iš šių robotų norėtumėte pabendrauti? AIBO PARO Pearl RobotCub Philip K. Dick androidas HRP 4C iCat KASPAR ASIMO TOPIO HUBO REEM-C 13. Su kuriuo iš šių robotų norėtumėte pakalbėti? AIBO PARO Pearl RobotCub Philip K. Dick androidas HRP 4C iCat KASPAR ASIMO TOPIO HUBO REEM-C 14. Kurį iš šių robotų norėtumėte turėti namuose? AIBO PARO Pearl RobotCub Philip K. Dick androidas HRP 4C iCat KASPAR ASIMO TOPIO HUBO REEM-C

55 7.3. Stimulų rinkinio nustatymai

Paveikslėlis sudarytas apsirašyti stimulo parametrus.

56 7.4. Eksperimento išeities duomenų failas

Vieno iš eksperimento dalyvių išeities duomenų pavyzdys

57 7.5. Eksperimento apklausos lentelės

Stimulo pavadinimas Priskirkite matytam robotui Apibūdinkite būseną, kurią jautėte tinkamą būseną, kurią jis matydami rodytą robotą atspindėjo Aibo Graţus Patiko Asimo Vidutinis Patiko HRP 4C Labai graţus Patiko Hubo Labai graţus Patiko iCat Vidutis Neturiu nuomonės Kaspar Baisus Nepatiko Paro Labai graţus Patiko Pearl Baisus Nepatiko Philip K. Dick Labai graţus Patiko REEM-C Vidutinis Patiko RobotCub Vidutinis Patiko Topio Labai graţus Patiko

Stimulo pavadinimas Priskirkite matytam robotui Apibūdinkite būseną, kurią jautėte tinkamą būseną, kurią jis matydami rodytą robotą atspindėjo Aibo Graţus Patiko Asimo Vidutinis Patiko HRP 4C Vidutinis Patiko Hubo Labai graţus Patiko iCat Baisus Nepatiko Kaspar Keistas Nepatiko Paro Graţus Patiko Pearl Laimingas Patiko Philip K. Dick Įdomus Nepatiko REEM-C Įdomus Patiko RobotCub Uţsiėmęs Nepatiko Topio Sportiškas Patiko

Stimulo pavadinimas Priskirkite matytam robotui Apibūdinkite būseną, kurią jautėte tinkamą būseną, kurią jis matydami rodytą robotą atspindėjo Aibo Graţus Patiko Asimo Graţus Patiko HRP 4C Baisus Nepatiko Hubo Vidutinis Nepatiko iCat Labai graţus Patiko Kaspar Baisus Nepatiko Paro Graţus Patiko Pearl Vidutinis Patiko Philip K. Dick Vidutinis Nepatiko REEM-C Graţus Patiko RobotCub Vidutinis Nepatiko Topio Vidutinis Neturiu nuomonės

Lentelės aprašytos remiantis eksperimentu.

58 7.6. Tiriamasis darbas NR.1 SANTRAUKA

Autorius Erika Girdauskaitė

Pavadinimas Ţmonių reakcija į robotus naudojant bio-gnalus ir apklausas

Vadovas prof.dr. Tomas Krilavičius

Puslapių skaičius 26

Priedų skaičius 0

Roboto veidas ir išvaizda tai du išskirtiniai jo bruoţai, tačiau veido išraiška yra geriausias būdas bendrauti su ţmonėmis, turinčiais tikras emocijas. Šiame darbe yra apţvelgta kokie tyrimai yra padaryti, norint suţinoti ţmonių reakcijas į robotus. Taip pat yra nusakyta, kokio tipo robotus geriausiai priima ţmonės, net jeigu tai bus vaikai arba vyresni ţmonės. Apţvelgiau labai daug literatūros apie tyrimus, kurie buvo atlikti pasitelkiant išraiškos ar emocijų klausimyną. Įvairūs modeliai ir anketos yra naudojamos, siekiant pagerinti ir efektyviai realizuoti naujų robotų įvairias išraiškas bei padidinti jų naudojimą. TIKSLAS: Įvertinti, kaip ţmonės reaguoja į skirtingus robotus, jų išvaizdą, naudojant bio- signalus ir apklausas bei atlikti ţmogaus reakcijos į robotus literatūros analizę. UŢDAVINIAI: 1. Egzistuojančių tyrimų analizė. a. Apţvelgti, kokie tyrimai buvo atliekami ţmogaus reakcijos į robotus srityje. b. Išskirti, kokie bio-signalai naudojami ţmogaus reakcijos į robotus tyrimuose. c. Apţvelgti, kokios anketos ir kiti būdai yra naudojami ţmogaus reakcijos į robotus tyrimuose. d. Apţvelgti, kokios priemonės yra prieinamos tyrimams (robotų paveikslų ir vaizdų duomenų bazės, kt.) 2. Metodų analizė. a. Apţvelgti, kokie metodai yra naudojami stebint ţmonių reakcijas į skirtingus robotus 3. Tolimesnių darbų planavimas.

59 7.7. Tiriamasis darbas NR.2 SANTRAUKA

Autorius Erika Girdauskaitė

Pavadinimas Ţmonių reakcija į robotus naudojant bio-gnalus ir apklausas Vadovas prof.dr. Tomas Krilavičius

Puslapių skaičius 27

Priedų skaičius 5

Esminė šio darbo išsikelta problema: kaip parinkti tinkamą roboto išvaizdos dizainą bei numatyti neigiamas vartotojų reakcijas. Esami sprendimai blogi tuo, kadangi straipsniuose, kuriuos skaičiau vertinama tik po vieną robotą ir respondentai nelabai gali palyginti juos su kitais. Šio darbo tikslas – pratęsti sprendimų analizę, sukurti robotų išvaizdos vertinimo anketą bei palyginti teorinius ir praktinius robotų vertinimo rezultatus. Pirmoje darbo dalyje apibendrinta ir pratęsta robotų sprendimų analizė. Nagrinėjant robotus buvo nuspręsta kuriuos šešis skirtingų robotų paveikslėlius naudoti anketoje, kad respondentai palygintų ir pasiriktų, kuris jiems patinka labiau. Taip pat atlikta apklausos metodų analizė. Antroje darbo dalyje pateikiama parengta robotų įvertinimo anketa, pagal kurią suformuluoti roboto pasirinkimą įtakojantys rezultatai. Remiantis atliktos duomenų analizės rezultatais respondentai geriau vertina humanoidinius robotus, kurie turi gerą išvaizdą ir išskirtinį funkcionalumą, kuris padaro jį tikresniu.

60 7.8. Tiriamasis darbas NR.3 SANTRAUKA

Autorius Erika Girdauskaitė

Pavadinimas Ţmonių reakcija į robotus naudojant bio-gnalus ir apklausas

Vadovas prof.dr. Tomas Krilavičius

Puslapių skaičius 26

Priedų skaičius 6

Darbo pradţioje pagilinau ir apţvelgiau esamus robotus ir parinkau keletą naujų robotų, kurie buvo įtraukti į naują anketą. Buvo aprašoma, kas yra EEG signalai ir kokiems tyrimams jie naudojami bei aprašyta naudoto aparato Emotiv EPOC charakteristika. Taip pat perţvelgiau kokie nauji eksperimentai su EEG signalais yra atliekami šiuo metu. Šio tiriamojo darbo tikslas – pratęsti sprendimų analizę, išsikelti naujas hipotezes ir jas pagrįsti sukurta robotų išvaizdos vertinimo anketa bei eksperimentu su ţmonių emocijų signalais naudojant Emotiv EPOC. Rezultatuose nustatyti neigiamas vartotojų reakcijas roboto atţvilgiu ir palyginti teorinius ir praktinius robotų vertinimo rezultatus. Anketos rezultatai parodė, kad pridėjus naujus ir įdomesnius robotus, respondentai pasirinko juos, o ne senus, jau matytus, robotus. Eksperimentai parodė, kad įmanoma su Emotiv EPOC įrenginiu ištirti ar tiriamajam subjektui patiks roboto paveikslas nuskaitant jo EEG signalus.

61