[論文レビュー] Applying the Wizard-of-Oz Technique to Multimodal Human-Robot Dialogue

Matthew Marge, Claire Bonial+5 more|arXiv (Cornell University)|Mar 10, 2017

Social Robot Interaction and HRI参考文献 3被引用数 26

ひとこと要約

本論文は、共同探索タスクにおけるマルチモーダル人間-ロボット対話に、Wizard-of-Oz（WOz）手法を適用した。2人のウィザードがロボットのナビゲーションと対話管理をシミュレートした。研究は、ウィザードの役割を分担することが、自然な人間-ロボット対話データ収集に実行可能かつ効果的であることを示した。今後のより直感的なロボット通信システムの開発を支援する。

ABSTRACT

Our overall program objective is to provide more natural ways for soldiers to interact and communicate with robots, much like how soldiers communicate with other soldiers today. We describe how the Wizard-of-Oz (WOz) method can be applied to multimodal human-robot dialogue in a collaborative exploration task. While the WOz method can help design robot behaviors, traditional approaches place the burden of decisions on a single wizard. In this work, we consider two wizards to stand in for robot navigation and dialogue management software components. The scenario used to elicit data is one in which a human-robot team is tasked with exploring an unknown environment: a human gives verbal instructions from a remote location and the robot follows them, clarifying possible misunderstandings as needed via dialogue. We found the division of labor between wizards to be workable, which holds promise for future software development.

研究の動機と目的

• 軍事的文脈における人間同士の会話と類似した、より自然な人間-ロボット対話手法の開発を目的とする。
• マルチモーダル人間-ロボット対話シナリオにおけるWizard-of-Oz手法の実現可能性を調査すること。
• ロボットのナビゲーションと対話管理の各コンponentをシミュレートする二重ウィザード設定の評価。
• 訓練および評価のための高品質で自然な対話データの収集。
• 共同作業中にリアルタイムで口頭指示を理解し応答できるロボットシステムの開発を支援すること。

提案手法

• 二重ウィザード設定を採用し、一方のウィザードがロボットのナビゲーションを制御し、もう一方が対話応答を管理した。
• 参加者は、遠隔地からロボットと対話するシミュレートされた探索タスクに参加した。
• ロボットは、指示の明確化や状態報告のために口頭で応答し、リアルタイム対話を模倣した。
• 未知の環境を探索するシナリオであり、口頭命令とロボットの行動の間で協調が必要だった。
• 2016年IEEE RO-MAN会議でライブセッションを実施し、制御されたインタラクティブな設定を用いてデータを収集した。
• WOzフレームワークにより、完全な自律的実装がなくても、複雑なロボット行動をシミュレート可能だった。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ナビゲーションと対話管理の統合を、二重ウィザード設定で効果的にシミュレートできるか？
• RQ2 共同探索タスクにおいてWOz手法を用いることで、人間-ロボット対話はどれほど自然で効果的か？
• RQ3 マルチモーダル対話システムにおいて、ナビゲーションと対話の責任を分担することの課題と利点は何か？
• RQ4 WOz手法は、ロボットの訓練に適した現実的で有用な対話データ収集をどの程度支援するか？
• RQ5 口頭およびナビゲーション行動の両方が人間のウィザードによってシミュレートされる場合、ユーザーはロボットの応答にどのように反応し、適応するか？

主な発見

• ナビゲーションと対話の担当を分ける二重ウィザードの役割分担は、現実的な人間-ロボット対話のシミュレーションにおいて実行可能かつ効果的であることが判明した。
• 参加者は、必要に応じてロボットが明確化の応答を提供する口頭命令を用いて、探索タスクを正常に完了した。
• WOz設定により、制御された条件下で自然なマルチモーダル対話データを収集可能だった。
• 二重ウィザードアプローチは、完全自動化の前段階で複雑なロボット行動のプロトタイプ作成および評価に実現可能であることを示した。
• この手法により、人間-ロボット対話における主要な対話パターンや障害モードの特定が可能になった。
• 本研究は、WOz技術がマルチモーダル人間-ロボット対話システムの開発に、依然として実用的で価値のあるアプローチであることを確認した。