「犬とロボットのふれあい」がここにあります！犬は誰の言うことを聞くでしょうか？ロボットかロボット犬か？

この記事はLeiphone.comから転載したものです。転載する場合は、Leiphone.com公式サイトにアクセスして許可を申請してください。

人間がロボットと交流できることは目新しいことではありませんが、人間のような能力を持つ犬もロボットと交流できるのでしょうか?

この問題に関して、イェール大学のソーシャルロボット研究所の研究者らが「犬とロボットの相互作用」に関する研究を実施し、ペットの犬が実際にソーシャルロボットの発する命令に従うことを発見しました。

[[327594]]

この研究は、イェール大学の博士課程の学生であるメイイン・チン氏らによって行われたもので、研究成果は2020年3月末に開催されたACM/IEEE国際ヒューマン・ロボット・インタラクション会議（HRI 2020）で発表されました。また、関連論文は「Dog Sit! Domestic Dogs [Canis familiaris] Follow a Robot's Sit Commands」というタイトルでSCIジャーナルIEEE Spectrumに掲載されました。

犬と機械の効果的な相互作用

Leifeng.com は、IEEE Spectrum の公式 Web サイトから、この種の「犬と機械の相互作用」の研究には前例があることを知りました。

• 研究者チーム（ポングラッツ氏率いる）は、さまざまな条件下で犬が飼い主の指示に従うことができるかどうかをテストしました。その条件とは、飼い主と犬が同じ部屋にいる場合（3D条件）、飼い主がストリーミングビデオを介してリアルタイムで犬と対話する場合（2D条件）、または飼い主がスピーカーを通じた飼い主の声のみで犬と対話する場合（0D条件）です。結果は想像に難くありません。犬は 3D の状況では最も命令に従う可能性が高く、0D の状況では最も命令に従う可能性が低く、2D の状況は両者の中間のどこかになります。

• 別の研究グループ（ラカトス氏が率いる）は、カスタムアームを備えた経済的な人間とロボットの対話ロボット「PeopleBot」の指示に犬がどのように反応するかをテストしました。具体的には、まず対話フェーズで、ロボットが飼い主と 6 分間対話し、犬が横からそれを見ている間に、ロボットが犬にご褒美として餌を与えました。その後のテストフェーズでは、ご褒美の餌が隠された 2 つの樽を前に、ロボットが樽の 1 つを犬に指さしました。 研究では、ロボットがいないときよりもロボットがいるときのほうが犬のパフォーマンスが向上することがわかった。しかし、この研究にはいくつかの問題も反映されている。ロボットは犬の行動に大きな影響を与えることはできない、犬は必ずしもロボットの言うことを聞くわけではない、そして人間はロボットよりも犬の行動に影響を与えることができる、などである。

これらの研究に基づき、イェール大学ソーシャルロボット研究所の研究チームは研究の目的を明確にしました。彼らは、犬が人間の社会的行動をうまく理解できるかどうかを探りたいと考えています。彼らの目には、ロボットは犬が従う人間、または従わない話し手のようなものに見えます。

Leifeng.com（公式アカウント：Leifeng.com）は、研究チームが設計した実験では、ソーシャルロボットが犬の名前を呼んだ後に犬が反応するかどうか、また犬がロボットの「座れ」という命令に従うかどうかを調査したことを知りました。

実験には 34 匹の飼い犬 (実験グループ 17 匹、対照グループ 17 匹) が参加しました。実験室には研究者、犬の飼い主、ロボット、講演者、飼い犬が集まりました。

次の図は、異なる視野角でカメラで撮影された実験グループ/対照グループの実験状況を示しています。

下の図に示すように、各犬が経験した実験プロセスは、おおよそ次のとおりです。テスト環境の簡単な紹介の後、ロボットまたはスピーカーが犬の名前を呼び（音はまったく同じでした）、研究者は犬が反応するかどうかを観察しました。その後、ロボットまたはスピーカーは、しばらく犬の飼い主と会話を開始し、飼い犬の前で存在感を高めようとし、続いて飼い犬に小さなご褒美を与え、最後に「座れ」という命令を出します。研究者は、このとき犬が従順に座るかどうかも注意深く観察します。

研究によると、名前を呼ばれた後、犬はスピーカーよりもロボットを見る頻度が高く、また「座れ」という命令を聞いたときは、犬はスピーカー（20％未満）よりもロボット（約60％）に頻繁に従ったという。

下の図からわかるように、愛犬が目の前で指示を出す人を観察する時間でも、指示に従う回数でも、ロボットの効果は明ら​​かにスピーカーより優れています。

ロボットかロボット犬か？

なお、実験に使用されたロボットはソフトバンクグループのロボット「NAO」である。 NAOは人間とのコミュニケーションを目的に設計された小型ヒューマノイドロボットです。歩く、踊る、話す、顔や物体を認識するなどの機能があり、現在では第6世代まで進化し、世界中で研究、教育、医療の分野で活用されています。

[[327595]]

この実験では、NAO が発するすべての音は、頭部にあるスピーカーから発せられました。起こりうるエラーを回避するために、NAO から発せられる音はすべて編集された人間の音声であり、内蔵のテキスト読み上げ (TTS) モジュールではありません。

これには 2 つの具体的な理由があります。

• 飼い主の中には、自分の好みに応じてペットに型破りな名前を付ける人もいますが、TTS ではその名前を正しく発音できることを保証できません。

• 犬は人間よりも音に敏感です。人間にとって自然だと考えられている TTS の中にも、犬が頼りにしている音響特性が欠けているものがあります。また、ほとんどの TTS は限られた音しか提供できないため、犬は TTS の一部の表現を理解できない場合があります。

この実験に関して、「ペットの犬を使った実験を行うのに、なぜロボット犬ではなくロボットを使うのか」と疑問に思う人もいるかもしれません。

ロボット工学の分野に多少なりとも詳しい人なら、ソニーのロボット犬「AIBO」について聞いたことがあるかもしれない。

[[327596]]

AIBOは1999年に初めて発売されたが、2006年に製造中止になったと報告されている。ソニーは12年の歳月を経て家庭用ロボット業界に再参入し、2018年春にAIBOの新バージョンを発売した。

2018年に発売されたロボット犬は、以前のバージョンよりも滑らかで自然な動きをしており、センサーとともに音や画像を検知・分析できる魚眼カメラを搭載している。さらに、同時測位とマッピング技術により環境に適応することができ、これらすべてを制御するのは、消費電力が 14 ワットでバッテリー寿命が約 2 時間の 64 ビット クアッドコア CPU です。

しかし、研究者らは、AIBOをロボットとして実験に使用しなかった。ペットの犬はAIBOを競争相手とは見なさず、他の犬と同じように扱われないことが多いためである。犬の世界では、AIBOは「奇妙な犬」ではなく、単なる「幽霊のようなもの」です。

研究チームは、この研究の貢献は、犬が社会的ロボットに対して肯定的な行動を示すこと、そして社会的ロボットが犬の行動に影響を与える可能性があることが初めて発見されたことだと述べた。したがって、この研究は人間と社会的ロボットの相互作用の本質についての理解を深めます。

しかし、研究者たちが直面しているさらなる課題は、ペットの犬がロボットと交流する可能性を高めたり低下させたりする可能性のある特定の要因を迅速に特定することであり、そのため彼らはさらにいくつかの理想的なシナリオも試している。たとえば、犬の飼い主とロボットの間のやりとり（会話、アイコンタクトなど）が増えると、犬の不安が解消され、ロボットに対する良い印象が構築され、ロボットに対する犬の注意力が高まります。

実際、いくつかの機械的な動きは以前にも動物にストレスや恐怖を引き起こしており、研究者たちはペットの精神的健康にもさらに注意を払うことを期待している。将来的には、ペットを楽しませることに特化した家庭用ソーシャルロボットの設計も検討できる方向性です。