| 研究課題/領域番号 |
21K12099
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
徳丸 正孝 関西大学, システム理工学部, 教授 (70298842)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ソーシャルロボット / 感情モデル / ヒューマンコンピュータインタラクション |
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| 研究実績の概要 |
複数の人と複数のロボットがコミュニティ内で行う協働的コミュニケーションに着目し，親密性と協調性を考慮した感情・行動モデルの開発を進めた．まず，ロボットの感情状態がロボットの行動に影響を与えるモデルを開発し，仮想環境でのロボットエージェントに実装して人とロボットエージェントの協働コミュニケーションにおけるロボットの振る舞いの印象を調査した．その結果，ロボットがポジティブな精神状態にあり積極的な要因によりミスをしてしまう行為は，人に好印象を与え親密性が高まることが示唆された．
また，複数の人とロボットが協力関係や利害関係にある状態において，暗黙的な集団規範を獲得できるロボットの意思決定モデルの開発を行った．本研究では，人とロボットが互いの利益を考慮しながら利己的・利他的に行動できるロボットの意思決定モデルを提案し，集団型最終通達ゲームにおける人間とロボットのインタラクション実験を通じて提案モデルを搭載したロボットエージェントの振る舞いを調査した．その結果，提案モデルを搭載したロボットは，実験シナリオにおいて集団行動と自己志向行動を両立できることが示唆された．
さらに，人とロボットの親密性を高めることを目的として，感性検索エージェントを搭載したロボットエージェントとユーザが共通体験に基づき振り返り会話を行うインタラクションモデルを開発し，仮想環境内で人とロボットエージェントが衣服のショッピングを行う共通体験シナリオを通じてロボットの印象調査を行った．その結果，共通体験を通じて相手の好みを学習して会話するロボットは人に好ましい印象を与えることがわかった．また，人と複数のロボットが協調して学習を行う状況を想定し，複数の異なる特性を持つエージェントを用いた学習支援システムの開発を行い，プロトタイプシステムによる予備実験によりエージェントの振る舞いについての印象調査を実施した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題の本質的な問いは，ソーシャルロボットの感情的な振る舞いや，協調的・対立的な意思決定が，人とロボットの集団による協働的・共創的なコミュニケーションにおいて人の感情や意思決定にどのような影響を与えるかを明らかにすることである．今年度の研究は，ロボットの内部状態に感情要素を持たせた行動決定モデルや集団規範学習モデル，感性学習モデルを開発し，４種類の異なる人とロボットのコミュニケーションパターンを用いて提案モデルの有効性を検証した．当初の予定では，これらの感情モデルや意思決定モデルを統合したロボットの内部モデルを構築する計画であったが，統合された内部モデルを使ってコミュニケーション実験を行う場合は実験シナリオの設計に時間を要することから，まずはそれぞれのモデル毎に適切な人とロボットのインタラクション環境を用意し，各モデルを実装したロボットエージェントの振る舞いが人に与える影響について調査した．その結果，当初の研究実施計画であった人とロボット集団の創作ダンスというインタラクション環境だけでなく，協力関係と利害関係が混在する複雑な協働環境や，日常生活での共通体験，協調学習環境などの人とロボットの様々な社会的コミュニケーションを想定した実験において提案モデルの有効性を検証することができた．
また，当初の研究実施計画にある人とロボットの共創的コミュニケーションシナリオとして設定した創作ダンスについても，Microsoft Azure Kinectによる人の振り付け動作の検出や，動作に対して音を付与するシステムの開発を進めており，人とロボットのダンス動作が音に変換され，一体感を伴うリズムを奏でるシステムを試作して実験を行う準備ができている．
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| 今後の研究の推進方策 |
申請者がこれまでに開発してきたロボットの感情・行動生成モデル，集団規範モデルを整理・統合し，実ロボットや仮想環境のロボット・エージェントに実装することで，複数の人とロボットの協働実験によりコミュニティ内での人とロボットの協調的ふるまいと集団規範の形成を観測・考察する．当初に計画していた複数の人と実ロボットによる創作ダンスを題材とした協働・共創の実験は，UBTECH社のダンスロボットAlpha1（現有機材）を用いる予定であったが，創作ダンスの振り付けを検討した上でAlpha1に振り付け動作を入力したところ，頻繁に転倒するなどロボットの動力性能が不足していることが確認された．このため，当初計画していたダンスを課題とした創作活動支援システムについては，実ロボットを用いたシステムに加え，仮想環境でのロボット・エージェントを用いたシステムを並行して開発する．また，仮想環境を用いることでロボット・エージェントの設計自由度が上がるため，ロボット・エージェントのデザインがユーザに印象変化をもたらすか，親密度や創作活動の一体感に影響を与えるかも検証する予定である．
さらに，新たな創作活動支援システムとして，ARデバイスを用いたSTEAM教育における発送支援のシステム開発を行う．本システムでは他者の視点やエージェントによる知識のアドバイスなどを組み込み，協働により人とエージェントの協調的ふるまいを観測する．また，感情・行動生成モデルを組み込んだ協調学習支援システムや活動支援システムを開発し，さまざまな支援システムにおいてロボットやロボット・エージェントの感情や行動が人の活動や思考に対してどのような影響を与えるのかを実験を通じて明らかにする．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルスの影響により2021年度の学会が全てオンライン開催となったため，当初予定していた学会発表のための出張が全て取りやめとなった．また大学での研究活動もコロナ感染予防のため制約が多くなり，学生アルバイトを雇用したシステム開発や運用試験の機会を作ることができなかった．
2022年度もコロナの状況次第ではあるが，学会が対面開催となった場合には学会出張を積極的に行い，研究成果発表とともに関連研究者とのディスカッションを行う予定である．
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