研究者たちは、人々が表現豊かで魅力的なヒューマノイドロボットに対して迅速に信頼を築くことができる一方で、これらのロボットが間違いを犯した場合、信頼が同様に迅速に崩壊する可能性があることを発見しました。この研究は、ドレクセル大学の研究者たちによって主導され、人間とロボットの相互作用における脳の活動、ホルモンレベル、自己報告による態度と行動を同時に測定した初めての研究です。心理的および生物学的反応を追跡することで、研究者たちは協力プロセスにおける信頼がどのように築かれ、失われるのかについての新たな洞察を得ました。これらの発見は、医療、教育、顧客サービス、家庭環境に適したより信頼性の高いソーシャルロボットを設計するのに役立つ可能性があります。
ヒューマノイドロボットのパフォーマンスが信頼構築に与える影響
表現豊かなロボットは、パフォーマンスが悪いことが示されています。研究によると、ヒューマノイドロボットをより表現力豊かにすることで人間の関与感が高まる一方で、ロボットが間違いを犯した場合、この信頼は非常に脆弱になることがわかりました。この研究では、Pepperというヒューマノイドロボットとの長時間の対面インタラクションにおける人々の反応を探りました。従来の研究が主にアンケートに依存していたのに対し、チームはウェアラブル機能的近赤外分光法（fNIRS）を用いて参加者の脳の活動を監視し、唾液サンプルを通じてオキシトシンレベルを測定し、行動決定を追跡し、主観的な信頼評価を記録しました。
このマルチモーダルなアプローチにより、研究者たちはロボットとの対話における神経、生理、行動反応がリアルタイムでどのように変化するかを観察することができました。
50名の成人参加者がPepperの2つのバージョンのいずれかとインタラクションを行いました。1つのロボットは、目を合わせたり、うなずいたり、ジェスチャーを使ったり、「うんうん」といった口頭確認を行うなど、人間に似た社会的行動を示しました。もう1つのロボットは静止しており、非言語的なヒントはなく、同じスクリプトの対話を伝えました。各参加者は3つのインタラクションセッションを完了しました。最初の2つのセッションはエラーなしで信頼を構築し、3つ目は意図的に社会的干渉行動を導入しました。参加者が直面したのは機械的な故障ではなく、関連性のない応答、割り込み、不合理な推論、繰り返しの要求などの対話の誤りでした。
表現豊かなロボットは、最初に静止バージョンよりも強い関与感を生み出しました。参加者はその反応に対してより注意を払い、協力的な意思決定タスクにおいてその提案を考慮する意欲が高まりました。しかし、ロボットが間違いを犯し始めると、この優位性はすぐに消失しました。脳の記録は、表現豊かなロボットが犯したエラーが背外側および内側前頭前皮質を活性化させることを示しました。これらの領域は社会的推論や他者の意図の解釈に関与しています。研究者たちは、参加者がこれらの誤りを単なる技術的な故障ではなく、社会的期待の違反と見なしたと結論づけました。
信頼の脆弱性とロボット設計の課題
静止したロボットは異なる反応を示しました。参加者はそのエラーを孤立したシステムの故障として解釈し、社会的パートナーの欠陥とは見なさなかったため、神経反応は弱く、信頼の低下もそれほど激しくありませんでした。この研究はまた、予期しない生理的発見をもたらしました。信頼が低下するにもかかわらず、ロボットが間違いを犯した後、結びつきや社会的つながりに関連するオキシトシンレベルが増加しました。研究者たちは、人間とロボットの相互作用においてオキシトシンが信号として機能し、不安定な社会的行動への関心を高める可能性があると提案しています。
行動データは神経的発見をさらに強化しました。一度表現豊かなロボットが間違いを犯し始めると、参加者の意思決定に与える影響が半分以上低下しました。両方のバージョンのロボットに対する信頼は大幅に低下しましたが、表現豊かな行動は失敗の結果を悪化させ、保護することはありませんでした。これらの発見は、ソーシャルロボットにおける重要な工学的課題を浮き彫りにしています。人間のジェスチャー、目の接触、対話のヒントは関与を高めることができますが、同時にユーザーの信頼性への期待も高めます。ヒューマノイドロボットが医療、教育、顧客サービス、家庭環境でますます利用される中、設計者は社会的表現と堅牢で信頼性のあるパフォーマンスとのバランスを慎重に取る必要があるかもしれません。なぜなら、わずかな対話の誤りでもユーザーの信頼を著しく損なう可能性があるからです。
アメリカ空軍士官学校の作戦効率研究センターのEwart J de Visserは声明の中で、「ロボットの設計は人気の観点だけで孤立して考えるべきではありません。人気は重要ですが、ソーシャルロボットを設計する際には神経生物学と心理学を考慮して、その性能を最大化する必要があります。」と述べています。