[논문 리뷰] A Robot by Any Other Frame: Framing and Behaviour Influence Mind Perception in Virtual but not Real-World Environments

Sebastian Wallkötter, Rebecca Stower외 2명|arXiv (Cornell University)|2020. 04. 16.

Social Robot Interaction and HRI참고 문헌 57인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 로봇의 프레임(framing, 소개 방식)과 사회적 행동이 인간-로봇 상호작용에서 정신 인식(mind perception)과 도덕적 관심(moral concern)에 미치는 영향을 조사한다. 온라인 실험에서는 프레임과 행동이 정신 인식에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 실제 실험에서는 이러한 효과가 재현되지 않았으며, 이는 실제 상호작용에서는 더 많은 혼란 요인들이 존재해 가상 환경과는 달리 정신 인식을 조작하기가 더 어렵다는 것을 시사한다.

ABSTRACT

Mind perception in robots has been an understudied construct in human-robot interaction (HRI) compared to similar concepts such as anthropomorphism and the intentional stance. In a series of three experiments, we identify two factors that could potentially influence mind perception and moral concern in robots: how the robot is introduced (framing), and how the robot acts (social behaviour). In the first two online experiments, we show that both framing and behaviour independently influence participants' mind perception. However, when we combined both variables in the following real-world experiment, these effects failed to replicate. We hence identify a third factor post-hoc: the online versus real-world nature of the interactions. After analysing potential confounds, we tentatively suggest that mind perception is harder to influence in real-world experiments, as manipulations are harder to isolate compared to virtual experiments, which only provide a slice of the interaction.

연구 동기 및 목표

• 로봇의 프레임(소개 맥락)과 사회적 행동이 정신 인식과 도덕적 관심에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기.
• 가상 환경와 실제 환경에서 이러한 요소의 영향을 비교하기.
• 정신 인식이 인간화 경향과 로봇에 대한 도덕적 관심 간의 관계를 매개하는지 탐색하기.
• 가상 환경에서 관찰된 실험적 효과가 물리적 상호작용에서는 왜 재현되지 않는지 밝혀내기.
• 로봇이 능동성과 도덕적 지위를 지닌다고 인식되는 조건을 이해함으로써 윤리적 HRI 기여하기.

제안 방법

• Amazon Mechanical Turk(AMT)를 사용해 두 번의 온라인 실험을 수행하여, 프레임(높은 정신 인식 vs. 낮은 정신 인식)과 사회적 행동(사회적 vs. 비사회적 로봇 영상)의 영향을 테스트했다.
• NAO 로봇을 사용해 물리적 환경에서 제어된 상호작용(예: 하노이의탑 과제)을 통해 프레임과 행동을 조작한 실제 실험을 수행했다.
• 표준화된 척도를 사용해 정신 인식, 인간화 경향, 로봇에 대한 도덕적 관심을 측정했다.
• 1-way 및 2-way ANOVA를 적용해 프레임, 행동, 실험 조건(가상 대 물리적)이 정신 인식과 도덕적 관심에 미치는 영향을 분석했다.
• 후행 분석을 통해 잠재적 혼란 요인과 상호작용을 탐색하였으며, 특히 가상과 실제 결과 간의 괴리에 초점을 맞췄다.
• 효과 크기와 검정력 분석을 통해 특히 실제 실험 조건에서의 결과의 강건성 평가했다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 높은 정신 인식 프레임을 사용해 로봇을 소개할수록 참가자들이 로봇의 정신 상태를 더 높게 평가하는가?
• RQ2 로봇이 사회적 행동(예: 말하기, 제스처)을 보일 경우 비사회적 행동을 보일 경우보다 정신 인식이 더 높은가?
• RQ3 가상 환경에서 관찰된 프레임과 행동의 효과가 실제 상호작용 환경에서도 재현되는가?
• RQ4 정신 인식, 인간화 경향, 로봇에 대한 도덕적 관심 사이에 유의미한 상관관계가 있는가?
• RQ5 가상 환경에 비해 실제 환경에서 프레임과 행동 효과가 재현되지 않는 이유는 무엇인가?

주요 결과

• 온라인 실험 1에서 프레임은 정신 인식에 유의미한 영향을 미쳤다(F(3,173) = 4.691, p = .004), 높은 정신 인식 프레임이 정신적 능동성을 더 높게 평가하게 했다.
• 온라인 실험 2에서 사회적 행동은 정신 인식에 유의미한 영향을 미쳤다(F(3,157) = 5.421, p = .001), 사회적 행동을 보이는 로봇이 더 정신적으로 능동적인 것으로 평가되었다.
• 실제 실험에서는 프레임이나 행동이 정신 인식에 유의미한 주효과를 보이지 않았으며, 상호작용 효과도 유의미하지 않았다(p = .069).
• 실험 조건(가상 대 물리적)의 주효과는 유의미했다(p = .012), 이는 물리적 몸체가 더 높은 기초 수준의 정신 인식을 유도할 수 있음을 시사한다.
• 실제 실험 조건에서 프레임과 행동의 효과 크기는 뚜렷이 작아졌으며, 이는 물리적 상호작용에서는 이러한 요소의 조작 가능성이 낮아졌음을 나타낸다.
• 후행 분석 결과, 실제 상호작용에서는 더 많은 통제되지 않은 혼란 요인(예: 집단 간 상호작용 역학)이 존재해, 가상 환경에 비해 고립된 조작 효과를 감지하기 어려워졌음을 시사한다.