[論文レビュー] Exploratory Study: Children's with Autism Awareness of being Imitated by Nao Robot

Andreea Peca, Adriana Tapus+6 more|arXiv (Cornell University)|Mar 7, 2020

Autism Spectrum Disorder Research参考文献 9被引用数 7

ひとこと要約

本研究は、自閉症スペクトラム症候群（ASD）を有する乳幼児が、インタラクティブな遊びの過程でNaoロボットが自らの腕の動きを模倣していることに気づけるかどうかを検討するための探索的研究である。リアルタイムでの模倣と、視線、笑顔、動きの調整に関する行動分析を通じて得られた結果は、模倣に対する部分的な認識が認められることを示しており、ASDにおけるロボット支援型社会的スキル介入の可能性を示唆している。

ABSTRACT

This paper presents an exploratory study designed for children with Autism Spectrum Disorders (ASD) that investigates children's awareness of being imitated by a robot in a play/game scenario. The Nao robot imitates all the arm movement behaviors of the child in real-time in dyadic and triadic interactions. Different behavioral criteria (i.e., eye gaze, gaze shifting, initiation and imitation of arm movements, smile/laughter) were analyzed based on the video data of the interaction. The results confirm only parts of the research hypothesis. However, these results are promising for the future directions of this work.

研究の動機と目的

• 自閉症スペクトラム症候群（ASD）を有する乳幼児が、Naoロボットが自らの腕の動きを模倣していることに気づけるかどうかを検討すること。
• ロボットとの対話中に、視線、視線の移動、笑顔、動きの調整といった行動的兆候を評価すること。
• 人間型ロボットがASDを有する乳幼児の社会的認識および相互作用を向上させる可能性を検討すること。
• 二重対話（子供−ロボット）および三重対話（子供−ロボット−大人）の状況が、子供の模倣への反応に与える影響を評価すること。
• ASDにおける社会認知を対象とするロボット支援介入の開発に向けた基礎的知見を提供すること。

提案手法

• Naoロボットは、構造化された遊びのセッション中に、乳幼児の腕の動きをリアルタイムで模倣した。
• 子供とロボットの二重対話（dyadic）および子供とロボットと大人の三重対話（triadic）の両方の構成を用いて、社会的文脈の影響を評価した。
• 動画記録は、視線、視線の移動、動きの開始、模倣、笑顔や笑いなどの表情を含む行動コード分析により分析された。
• 行動的基準は、動画データに基づいて体系的にスコア付けされ、乳幼児の反応性および認識度が評価された。
• 社会的関与および模倣の認識を評価するために、質的・定量的混合アプローチが採用された。
• データ収集はITASD 2012会議でのライブデモンストレーション中に実施され、観察可能な行動的マーカーに焦点を当てた分析が行われた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ASDを有する乳幼児は、リアルタイムでNaoロボットが自らの腕の動きを模倣していることに気づけるか？
• RQ2 ロボットが子供の行動を模倣している際とそうでない際とで、視線や視線の移動行動はどのように変化するか？
• RQ3 社会的文脈（二重対話対比三重対話）は、子供が模倣されていることに気づく度合いにどのような影響を及えるか？
• RQ4 子供はロボットの模倣に対して、どれほど自発的な動きの開始や模倣を示すか？
• RQ5 笑顔や笑いといった顔の表情は、模倣の認識に関連しているか？

主な発見

• 模倣の段階では、視線の接触や視線の移動が増加したため、一部の子供が模倣を部分的に認識していることが示された。
• 一部の子供は、ロボットが自らの行動を模倣した際、より多くの動きの開始と相互模倣を示した。
• 模倣の対話中には、笑顔や笑いの頻度が高くなったため、肯定的な感情反応が示唆された。
• 第三者（大人）が存在する（三重対話）状況では、子供の関与度とロボットへの注意が向上したように見受けられた。
• すべての子供が一貫した認識の行動的マーカーを示したわけではなく、個々の子供で認識のばらつきが認められた。
• 結果として、模倣は行動的兆候を通じて検出可能であるが、完全な認識は普遍的ではないことが確認された。したがって、ロボット設計および対話プロトコルのさらなる洗練化の必要性が示唆された。