ソーシャルロボット

ソーシャルロボットは、その役割に付随する社会的行動やルールに従って、人間や他の自律的な物理エージェントと対話し、コミュニケーションをとる自律型ロボットです。他のロボットと同様に、ソーシャルロボットは物理的に具現化されています (アバターや画面上の合成ソーシャル キャラクターは具現化されていないため、区別されます)。合成ソーシャル エージェントの中には、ユーザーと動的にコミュニケーションをとるために、頭や「顔」を表す画面を備えた設計になっているものもあります。このような場合、ソーシャル ロボットとしてのステータスは、ソーシャル エージェントの「身体」の形状によって決まります。身体に物理的なモーターやセンサー機能があり、それらを使用する場合、そのシステムはロボットと見なすことができます。

ロボットは社会的な性質を備えているとよく言われますが (たとえば、1950 年代にウィリアム グレイ ウォルターが開発したカメを参照)、社会ロボット工学はロボット工学の比較的最近の分野です。1990 年代初頭以来、人工知能とロボット工学の研究者は、社会的レベルで明確に関与するロボットを開発してきました。

ソーシャルロボットの進化は、人間とほとんどまたはまったく交流しないように設計された自律型ロボットから始まりました。本質的には、人間ができないことを引き受けるように設計されていました。技術的に進歩したロボットは、深海や火星の表面の探索など、危険な状況や人間を危険にさらす可能性のある任務に対処するために派遣されました。^[1]これらの当初の意図を発展させ、ロボットは人間関連の環境に挿入され、社会的側面を確立し、人間の交流に影響を与えるように継続的に開発されています。時間の経過とともに、ソーシャルロボットは社会で独自の役割を持ち始めるように進化しました。

自律型ソーシャルロボットの設計は特に困難です。ロボットは人々の行動を正しく解釈し、適切に反応する必要があるためですが、これは現在まだ不可能です。さらに、ソーシャルロボットと対話する人々は、高度なソーシャルロボットのSF描写に基づいて、その機能に非常に高い期待を抱く可能性があります。そのため、多くのソーシャルロボットは、高度な機能をシミュレートするために部分的または完全にリモートコントロールされています。ソーシャルロボットを（多くの場合は秘密裏に）制御するこの方法は、 L.フランク・ボームの本の登場人物にちなんで、メカニカルタークまたはオズの魔法使いと呼ばれています。オズの魔法使いの研究は、ソーシャルロボット研究において、人々がソーシャルロボットにどのように反応するかを評価するのに役立ちます。

ロボットは、国際標準規格では、さまざまなタスクを実行するために、材料、部品、ツール、または特殊なデバイスをさまざまなプログラムされた動作で移動するように設計された、再プログラム可能な多機能マニピュレーターと定義されています。ロボットのサブセットとして、ソーシャルロボットは、社会的相互作用のコンテキストでこれらのプロセスの一部またはすべてを実行します。ソーシャルロボットは、人間と社会的に相互作用するか、人間から社会的反応を引き起こします。^[2]社会的相互作用の性質は重要ではなく、作業員にツールを渡すなどの比較的単純なサポートタスクから、補助的なヘルスケアなどの複雑な表現コミュニケーションとコラボレーションまで多岐にわたります。したがって、ソーシャルロボットは、共同作業スペースで人間と一緒に作業することが求められます。さらに、ソーシャルロボットは、家庭、ヘルスケア、教育などのより個人的な環境に人間と一緒に行き始めています。^[3]

社会的相互作用は協力的である可能性が高いですが、定義はこの状況に限定されません。さらに、非協力的な行動も特定の状況では社会的であると見なされる場合があります。たとえば、ロボットはゲームの枠組みの中で競争的な行動を示す可能性があります。ロボットは最小限のコミュニケーションまたはコミュニケーションなしで相互作用することもできます。たとえば、宇宙ステーションで作業している宇宙飛行士にツールを渡すこともできます。ただし、ある時点で何らかのコミュニケーションが必要になる可能性があります。

社会的ロボットに求められる究極の要件として提案されているのは^[4]、ロボットのコミュニケーション能力を判断するチューリングテストと、行動を判断するアイザック・アシモフのロボット工学三原則の2 つです。これらの要件を現実世界で適用することの有用性、特にアシモフの法則を適用することの有用性は、いまだに議論の的となっており、まったく不可能かもしれません。しかし、この観点の結果として、他のロボットと対話してコミュニケーションするだけのロボットは、社会的ロボットとは見なされません。社会的であることは、人間とその社会に結びついており、社会の価値観、規範、基準は文化によって異なるためです。^[5]この結果、社会的価値観、規範、基準は文化によって異なるため、社会的ロボットは文化に依存します。

これで定義の最後の部分に直接つながります。ソーシャルロボットは、その役割に付随する社会的ルールの範囲内でやりとりする必要があります。役割とそのルールは社会を通じて定義されます。たとえば、人間のためのロボット執事は、優れたサービスに関する確立されたルールに従わなければなりません。先見性があり、信頼性が高く、何よりも慎重でなければなりません。ソーシャルロボットはこれを認識し、それに従わなければなりません。ただし、他の自律型ロボットとやりとりするソーシャルロボットは、非人間的な慣習に従って行動し、やりとりします。ほとんどのソーシャルロボットでは、アンドロイド（ヒューマノイドロボットの一種）の技術の進歩と、より人間に近いさまざまなコミュニケーションスキルの実装により、人間同士のやりとりの複雑さに徐々に近づいていきます^[6]

研究者たちはロボット仲間とユーザーの関わりを調査してきました。文献ではこの問題に関してさまざまなモデルを提示しています。一例として、関わりの原因と結果の両方をモデル化するフレームワークがあります。ユーザーの非言語行動、タスク、仲間の感情的反応に関連する特徴から、子供の関わりのレベルを予測します。^[7]

多くの人はロボットとの社会的交流に不安を感じており、一般的に、人々は大型のヒューマノイドロボットよりも小型のロボットを好む傾向がある。また、ロボットには仲間とし​​て付き合うよりも、家の掃除などの作業をしてもらうことを好む。^[8]口頭での社会的交流では、人々は人間よりもロボットと共有する情報が少ない傾向がある。最初は社会的ロボットとの交流に消極的であったが、社会的ロボットに触れることで不確実性が減少し、ロボットとの交流に対する意欲が高まる可能性がある。 ^[9]また、研究によると、時間の経過とともに人々は社会的ロボットとの会話に長い時間をかけ、開示する情報量が増えることがわかっている。^{[10] [11]}人々が社会的ロボットとの交流を遊び心のあるものとみなした場合（タスクの完了や社交性に焦点を当てたものではなく）、将来的にロボットと関わる可能性が高くなる可能性があります。^[12]

より高度なソーシャルロボットの使用がますます広まっていることは、人間社会の技術的なポストヒューマニゼーションに貢献すると期待されるいくつかの現象の1つであり、そのプロセスを通じて「社会には、何らかの形で社会の構造、ダイナミクス、または意味に貢献する「自然な」生物学的人間以外のメンバーが含まれるようになる」^{[13] 。}

ソーシャルロボットは医療現場でますます使用されるようになっており、最近の研究ではソーシャルロボットを子供のメンタルヘルス介入に適用できるかどうかが検討されている。^{[14]あるスコーピングレビューでは、} Nao、Paro、Huggable、Tega、Pleoなどのロボットが様々な介入環境で子供に与える影響を分析した。^[14]この研究の結果、ソーシャルロボットと一緒にいる子供のうつ病や怒りは軽減される可能性があるが、不安や痛みについてはさまざまな結果が得られた。^[14]ロボットとやりとりした子供の苦痛は軽減されたことがわかった。^[14]最後に、このスコーピングレビューでは、ロボットとのやりとりによって感情に良い影響が及ぶことがわかった。つまり、子供はより長く笑顔になり、ゲームをしているときに成長志向を示した。^{[14]アレルギーや免疫不全の子供に対して、}動物介在療法の代わりにロボットを使用できるという点で、ロボットの利点が増していることは注目に値します。^[14]衛生は考慮すべき必要な問題ですが、洗えるカバーや消毒可能な表面であれば、医療現場ではそれほど問題にはなりません。^[14]別のレビューでは、以前の研究のデータを分析し、ソーシャルロボットが医療現場で子供たちが経験する否定的な症状を軽減する可能性があることをさらに裏付けるデータが見つかりました。^[15]ソーシャルロボットは、注射などの処置から子供たちの気をそらすツールとして使用でき、ストレスや痛みの経験を軽減する能力が実証されています。^[15]心理療法士とロボットアシスタントの両方とセラピーを受けた子供たちは、対照群と比較して、がんに対処する際の怒り、不安、うつ病が軽減しました。^[15]入院中にロボットと自由に遊ぶことで、子供たちがより前向きな気分を経験できることを裏付ける証拠がいくつかあります。^[15]精神科病棟の子供たちに対するソーシャルロボットの影響を分析するには、さらに作業を行う必要があります。一部の子供たちはロボットを嫌い、危険だと感じている可能性があるという証拠が明らかになったためです。^[15]全体として、ソーシャルロボットが子供の精神的健康障害の症状を軽減する上でどのような影響があるかを完全に理解するためには、さらなる研究を行う必要があるが、医療現場でソーシャルロボットを活用することには利点があるようだ。^{[14] [15]}

ソーシャルロボットは、自閉症スペクトラム障害（ASD）の子供に有益な結果をもたらすことが示されている。 ^{[16]自閉症}スペクトラム障害を持つ人の多くは予測可能なやりとりを好む傾向があるため、ロボットは社会的やりとりのための実行可能な選択肢となる可能性がある。 [16] ASDの子供とロボットのやりとりに関するこれまでの研究では、注意の共有、アイコンタクトの増加、対人関係の同期などの肯定的な利点が実証されている。^[16] KASPARのような人型ロボットからTitoのような漫画風ロボット、Proboのような動物のようなロボット、Naoのような機械のようなロボットまで、さまざまな種類のロボットがASDの子供にこれらの利点をもたらす可能性がある。^[16] ASDの子供のための社会的やりとりツールとしてのソーシャルロボットの利点を妨げる可能性がある1つの問題は不気味の谷であり、ロボットの不気味なほど人間に似ていることが刺激が強すぎて不安を誘発する可能性がある。^[16]ソーシャルロボットはASDの子供たちの社会的スキルを高める機会を提供しているようで、今後の研究ではこのテーマをさらに調査する必要がある。

認知症やアルツハイマー病などの認知障害を持つ人も、ソーシャルロボットの恩恵を受ける可能性があります。^{[17] [18]} Moroら（2018）の研究では、3種類のソーシャルロボット（人間のようなロボットCasper、キャラクターのようなロボットEdロボット、タブレット）を使用して、軽度認知障害のある6人の人がお茶を淹れるのを手伝いました。^[17]結果は、ある程度、人間のようなロボットが認知障害のある人にとって最も魅力的であることを示しており、これはおそらく、Edやタブレットの最小限の表情と比較して、その顔の表情が豊かであるためです。^[17]参加者はまた、タブレットよりも人間のようなロボットとキャラクターのようなロボットを擬人化して話しかけ、質問し、ソーシャルロボットに対する好みをさらに示しました。 [ ^17]さらに、参加者は、人間のようなロボットが社会的な状況と日常生活の活動の両方で有用であると認識したのに対し、キャラクターのようなロボットとタブレットは日常生活の活動にのみ有用であるとみなされました。^[17] Moyleらによる別の研究（2019年）では、認知症の人にロボット玩具のパロを提供する場合とぬいぐるみを提供する場合とで、介護者や家族の個人の幸福に対する認識にどのような影響があるかを調査しました。^[18]この研究では、一部の長期ケア施設では認知症患者に刺激がほとんどなく、退屈や興奮の増加につながる可能性があることが強調されました。^[18]試験終了後、介護者と家族は認知症患者の幸福を評価するように求められ、全体的にパロと交流したグループはより幸せで、より熱心に取り組んでおり、興奮が少ないと認識されました。 [ ^18]パロを利用することの主な問題の一つは、その利点が認識されているにもかかわらず、コストです。将来の研究では、高齢者介護のためのより費用対効果の高い選択肢を調査する必要があります。^[18]認知障害のある人とソーシャルロボットの間で研究を行う際のもう1つの問題は、彼らの同意能力です。^[19]場合によっては、代理人によるインフォームドコンセントを利用できますが、研究を行う前に利点とリスクを比較検討する必要があります。^[19] 長期的な研究では、介護施設の居住者がヒューマノイドロボットと交流し、ロボットペッパーが主導する認知的および身体的活性化の恩恵を受けることを望んでいることがわかる可能性があります。^[20]Pepper は、高齢者にロボットが提供する安全と安心の感情を評価するためにも使用されました。高齢者にとって、安心とは対人関係によって育まれる信頼と自信と関連しています。ビデオとアンケートを使用して、安全性と安心は両方とも、参加者とその気持ちにとってプラスの方向に進みました。^[21]介護施設での別の長期研究では、介護部門で働く人々が、入居者との日常業務でロボットを使用することを望んでいることが示されました。^[22]しかし、ロボットはすぐに使用できる状態であっても、人間のアシスタントが必要であり、人間の労働力を置き換えることはできませんが、ロボットは彼らを支援して新しい可能性を与えることができることも明らかになりました。^[22]

ソーシャルロボットは、メンタルウェルビーイングコーチとして利用されてきた。 ^{[23 ]}学生向け^[24] 、公共の場^[25]、職場[26]などで利用されている。ロボットメンタルウェルビーイングコーチは、ポジティブ心理学^{[24] [26]}やマインドフルネス[25]などの実践を行うことができる。 [ ^{27 ]}ロボットメンタルウェルビーイングコーチに対するユーザーの認識は、ロボットの外見に依存することが示されている。^[28]

ソーシャルロボットを医療に使用することの倫理についても触れておく必要がある。ソーシャルロボットの潜在的なリスクの1つは欺瞞である。つまり、ロボットは実際には実行できない特定の機能を実行できると期待される可能性がある。^[19]たとえば、人間に似せた外観や擬人化された特徴が増すと、ロボットと対話する人間はロボットに感情や思考があると想定する可能性があり、これは誤解を招く。^[19]高齢者を人間から孤立させることも、ソーシャルロボットのリスクである。なぜなら、これらのロボットは個人の社会的交流のかなりの部分を占める可能性があるからである。^[19]現在、人間との接触が制限され、ロボットとの交流が増えることで生じる長期的な影響についてはほとんど証拠がない。^[19]一部のソーシャルロボットにはテレプレゼンス機能が組み込まれており、これを利用して家族、介護者、医療スタッフとビデオ会議を行うことができ、孤独感や孤立感を軽減できる可能性がある。^[29]一部のロボットのビデオ機能は、社会的交流や医療評価のアクセシビリティの向上につながる可能性がある。^[29]ロボットとやりとりする人の尊厳も尊重されるべきである。個人は、ぬいぐるみのようなパロのような一部のロボットを幼児化していると感じるかもしれないので、将来の調査では、ロボットとやりとりする患者の自律性を最大限に高める方法を探るべきである。^[19]さらに、一部のソーシャルロボットはビデオデータやセンサーからのデータを収集して保存できるため、プライバシーも倫理的な懸念事項である。^[19]保存されたデータは盗難またはハッキングされるリスクがあり、個人のプライバシーに悪影響を及ぼします。^[19]ロボットとやりとりする個人の安全も懸念事項であり、ロボットが誤って誰かにぶつかって転倒させるなど、危害を加える可能性がある。^[19]医療現場にロボットを導入する前に、倫理的配慮を考慮に入れる必要がある。

職場にソーシャル ロボットが存在すると、従業員の日々の仕事に変化が生まれます。ロボットは高度な技術的知識を備えているため、タスクの完了に貢献し、作業自体の全体的な多様性に貢献することができます。ロボットが貢献する作業は言うまでもありませんが、日常的に従業員に課せられる仕事の山やストレスも軽減します。ソーシャル ロボットは、人間が目の前のタスクを実行するための適切な知識やスキルを持っていない場合に支援する上で重要な役割を果たすだけでなく、職場内での事故や健康リスクに対する従業員の露出を減らすこともできます。

職場での困難は、従業員が病気や過重な仕事量、その他の障害に直面して能力を最大限に発揮できない場合に発生します。生産性と品質レベルが危険にさらされる可能性がある場合、ソーシャルロボットは新しい解決策を提供し、必要に応じて従業員を支援するために使用できます。これは、従業員が過労で直面する可能性のあるストレスやうつ病に関しては特に当てはまります。^[21]これらのロボットは、個々の従業員のタスクの一部と全体的な作業需要を軽減する上で重要な役割を果たすことができます。ヨーロッパがサービス産業で労働力不足に直面しているような場合、ソーシャルロボットは比較的正常な職場機能に入り込み、回復する上で重要な役割を果たします。^[21]

現在開発中の最も有名なソーシャルロボットの一つは、ハンソン・ロボティクス社が開発したソフィアである。ソフィアは50以上の表情を表現できるソーシャルヒューマノイドロボットであり、国連の称号を与えられた最初の非人間ロボットである。^[30]

ソフトバンクロボティクスは、 PepperやNaoなど、研究で頻繁に使用される複数のソーシャルな半ヒューマノイドロボットを開発しました。Pepper は商業的にも学術的にも使用されているほか、日本国内の 1,000 以上の家庭で消費者に使用されています。

その他の注目すべきソーシャルロボットの例としては、ホンダのASIMO、Jibo、Moxi、そしてハートフォードシャー大学が自閉症の子供たちがゲームやインタラクティブな遊びを通してロボットからの反応を学ぶのを助けるために設計したKasparなどがある。^[31] AnkiのロボットCozmoとVectorもソーシャルロボットのカテゴリーに分類されたが、2018年から2019年の間にすべてシャットダウンされた。

ソーシャルロボットは必ずしもヒューマノイドである必要はありません。非ヒューマノイドのソーシャルロボットの最も有名な例は、アザラシのパロです。

• ヒッチボット（フィラデルフィアで首を切断）
• コンパニオンロボット
• 運命
• ジョーロボット
• ティコ
• パロ
• ペッパー
• ナオ
• プレオ
• 社会支援ロボット

• ウォルター・W・グレイ（1950年5月）「生命の模倣」サイエンティフィック・アメリカン誌、pp.42-45。
• Dautenhahn, Kerstin (1994)。「模倣の試み - ロボットを社会的孤立から解放するための一歩」。Gaussier, P.、Nicoud, JD (編)。PerAc '94 議事録。知覚から行動へ。ローザンヌ、スイス: IEEE Computer Society Press。pp. 290–301。doi :10.1109 / FPA.1994.636112。ISBN 0-8186-6482-7. S2CID  152231331。
• Dautenhahn, Kerstin (1995). 「お互いを知ること - 自律ロボットのための人工社会知能」.ロボティクスと自律システム. 16 (2–4): 333–356. doi :10.1016/0921-8890(95)00054-2.
• ブリージール、シンシア L. (2002)。社交的なロボットの設計。MIT プレス。ISBN 0-262-02510-8。
• Fong, Terrence; Nourbakhsh, Illah R.; Dautenhahn, Kerstin (2003). 「社会的に対話的なロボットの調査」.ロボティクスと自律システム. 42 (3–4): 143–166. doi :10.1016/S0921-8890(02)00372-X. S2CID  7360895.
• ロー、ヤニナ; ロー、ウルフ編 (2022)。ソーシャルロボット工学と豊かな生活。ロボットとの感情的な絆を形成する規範的側面。ビーレフェルト: トランスクリプト出版社。ISBN 978-3-8376-6265-8。

• 国際ソーシャルロボティクスジャーナル
• インタラクション研究: 生物および人工システムにおける社会的行動とコミュニケーション 2008-05-26 にWayback Machineでアーカイブ

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