Des chercheurs utilisent la spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge pour surveiller les réponses des participants

Alors que les industries commencent à voir des humains travailler en étroite collaboration avec des robots, il est nécessaire de s’assurer que la relation est efficace, fluide et bénéfique pour les humains. La fiabilité des robots et la volonté des humains de faire confiance au comportement des robots sont essentielles à cette relation de travail. Cependant, capturer les niveaux de confiance humaine peut être difficile en raison de la subjectivité, un défi que les chercheurs du département d’ingénierie industrielle et des systèmes Wm Michael Barnes ’64 de la Texas A&M University visent à résoudre.

Le Dr Ranjana Mehta, professeure agrégée et directrice du NeuroErgonomics Lab, a déclaré que la recherche sur la confiance entre l’homme et l’autonomie de son laboratoire découlait d’une série de projets sur les interactions homme-robot dans des domaines de travail critiques pour la sécurité financés par la National Science Foundation (NSF).

“Alors que notre objectif jusqu’à présent était de comprendre comment les états de fatigue et de stress de l’opérateur affectent la façon dont les humains interagissent avec les robots, la confiance est devenue une construction importante à étudier”, a déclaré Mehta. “Nous avons constaté que lorsque les humains se fatiguent, ils baissent leur garde et deviennent plus confiants dans l’automatisation qu’ils ne le devraient. Cependant, pourquoi c’est le cas devient une question importante à aborder.”

Le dernier travail de Mehta financé par la NSF, récemment publié dans Facteurs humains : le journal de la société des facteurs humains et de l’ergonomiese concentre sur la compréhension des relations cerveau-comportement pour savoir pourquoi et comment les comportements de confiance d’un opérateur sont influencés à la fois par des facteurs humains et robotiques.

Mehta a également une autre publication dans la revue Ergonomie appliquée qui étudie ces facteurs humains et robotiques.

À l’aide de la spectroscopie fonctionnelle dans le proche infrarouge, le laboratoire de Mehta a capturé l’activité cérébrale fonctionnelle alors que les opérateurs collaboraient avec des robots sur une tâche de fabrication. Ils ont découvert que des actions de robot défectueuses réduisaient la confiance de l’opérateur dans les robots. Cette méfiance était associée à une activation accrue des régions des cortex frontal, moteur et visuel, indiquant une charge de travail croissante et une conscience situationnelle accrue. Fait intéressant, le même comportement méfiant était associé au découplage de ces régions cérébrales travaillant ensemble, qui étaient autrement bien connectées lorsque le robot se comportait de manière fiable. Mehta a déclaré que ce découplage était plus important à des niveaux d’autonomie de robot plus élevés, ce qui indique que les signatures neuronales de confiance sont influencées par la dynamique de l’association homme-autonomie.

“Ce que nous avons trouvé le plus intéressant, c’est que les signatures neuronales différaient lorsque nous comparions les données d’activation cérébrale dans des conditions de fiabilité (manipulées à l’aide d’un comportement de robot normal et défectueux) par rapport aux niveaux de confiance de l’opérateur (collectés via des enquêtes) dans le robot”, a déclaré Mehta. “Cela a souligné l’importance de comprendre et de mesurer les relations de confiance cerveau-comportement dans les collaborations homme-robot, car les perceptions de confiance à elles seules n’indiquent pas comment les comportements de confiance des opérateurs se forment.”

Le Dr Sarah Hopko ’19, auteur principal des deux articles et récente étudiante au doctorat en génie industriel, a déclaré que les réponses neuronales et les perceptions de la confiance sont à la fois des symptômes de comportements de confiance et de méfiance et transmettent des informations distinctes sur la façon dont la confiance se construit, se rompt et se répare avec différents comportements de robot . Elle a souligné que les points forts des métriques de confiance multimodales – activité neuronale, suivi oculaire, analyse comportementale, etc. – peuvent révéler de nouvelles perspectives que les réponses subjectives ne peuvent offrir à elles seules.

La prochaine étape consiste à étendre la recherche à un contexte de travail différent, tel que l’intervention d’urgence, et à comprendre comment la confiance dans les équipes de robots multihumains a un impact sur le travail d’équipe et le travail dans des environnements critiques pour la sécurité. Mehta a déclaré que l’objectif à long terme n’est pas de remplacer les humains par des robots autonomes, mais de les soutenir en développant des agents d’autonomie conscients de la confiance.

“Ce travail est essentiel, et nous sommes motivés pour nous assurer que la conception, l’évaluation et l’intégration de la robotique humaine dans la boucle sur le lieu de travail soutiennent et renforcent les capacités humaines”, a déclaré Mehta.

Source de l’histoire :

Matériaux fourni par Université A&M du Texas. Original écrit par Jennifer Reiley. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.