[논문 리뷰] UNICEF Guidance on AI for Children: Application to the Design of a Social Robot For and With Autistic Children

Séverin Lemaignan, Nigel Newbutt외 3명|arXiv (Cornell University)|2021. 08. 27.

Autism Spectrum Disorder Research참고 문헌 37인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 자폐아동을 위한 특수교육 필요 학교에서 자폐아동을 위한 UNICEF의 아홉 가지 AI for Children 지침을 참가형 설계 및 구현에 적용한다. 3주간의 기간 동안 로봇은 개인화된 상호작용을 통해 정서적 복지를 지원하였으며, 강한 정서적 유대감이 관찰되었다. 이는 아동 중심의 윤리적인 AI 설계가 신경다양성 인구 집단에서 정서적 참여를 향상시키고 지속 가능한 발전 목표를 지원할 수 있음을 보여준다.

ABSTRACT

For a period of three weeks in June 2021, we embedded a social robot (Softbank Pepper) in a Special Educational Needs (SEN) school, with a focus on supporting the well-being of autistic children. Our methodology to design and embed the robot among this vulnerable population follows a comprehensive participatory approach. We used the research project as a test-bed to demonstrate in a complex real-world environment the importance and suitability of the nine UNICEF guidelines on AI for Children. The UNICEF guidelines on AI for Children closely align with several of the UN goals for sustainable development, and, as such, we report here our contribution to these goals.

연구 동기 및 목표

• 자폐아동을 위한 실제 사회적 로봇 분야에서 UNICEF의 AI for Children 지침의 적용 가능성을 평가하는 것.
• 인간-로봇 상호작용을 통해 특수교육 필요(Special Educational Needs, SEN) 학교 환경에서 자폐아동의 정서적 복지와 참여를 지원하는 것.
• 참여형 설계 원칙을 통합하여 자폐아동과 이해관계자들이 로봇의 역할과 행동을 함께 정의하도록 보장하는 것.
• 노출 효과를 초월하여 취약 인구 집단에서 로봇 존재가 장기적으로 미치는 정서적 및 행동적 영향을 검토하는 것.
• 책임감 있는 AI를 교육 분야에 적용하여 UN 지속 가능한 발전 목표 3(좋은 건강과 복지)과 4(우수한 교육)에 기여하는 것.

제안 방법

• 13일 동안 영국의 SEN 학교에 SoftBank Pepper 로봇을 배치하여 일상 수업 활동에 통합하였다.
• 자폐아동, 교사, 학부모, 자폐가정의 성인과 함께 참여형 설계를 실시하여 로봇의 행동과 상호작용을 공동으로 개발하였다.
• 로봇의 功能을 UNICEF의 아홉 가지 AI for Children 원칙(공정성, 복지, 아동 참여 등)에 부합하도록 정렬하였다.
• 교사와의 매일 정기 회의를 통해 정서적 및 행동적 영향을 모니터링하고 필요에 따라 로봇 행동을 조정하였다.
• 비언어적 및 신경다양성 인구를 포함하기 위해 다중 모odal 커뮤니케이션 방법(예: PECS, 언어적 표현, 비언어적 신호)을 활용하였다.
• 학생, 학부모, 교직원으로부터의 정성적 피드백을 수집하여 정서적 참여와 복지 결과를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 UNICEF의 AI for Children 지침은 자폐아동을 위한 사회적 로봇 설계 및 구현에 어떻게 실천 가능할 수 있는가?
• RQ2 학교 환경에서 장기간의 사회적 로봇 상호작용이 자폐아동의 정서적 및 행동적 영향에 미치는 바는 무엇인가?
• RQ3 참여형 설계가 자폐아동과 이해관계자를 효과적으로 포함하여 로봇의 행동과 기능을 정의하는 데 어떻게 기여할 수 있는가?
• RQ4 로봇 상호작용이 초기 호기심 단계를 초월하여 정서적 복지와 참여를 얼마나 잘 지원하는가?
• RQ5 신경다양성 인구를 위한 AI 시스템을 설계할 때 발생하는 윤리적 과제는 무엇이며, 이를 어떻게 사전에 관리할 수 있는가?

주요 결과

• UNICEF의 AI for Children 지침은 취약한 환경에서 사회적 로봇을 설계하고 구현하는 데 있어 강력한 윤리적이고 실용적인 프레임워크를 제공하였다.
• 한 명의 자폐아동이 수업 참여도가 증가하고 복도에 머무는 시간이 감소하여 로봇 상호작용과 관련된 긍정적인 행동 변화가 관찰되었다.
• 어느 한 아이는 로봇에 강한 정서적 유대감을 느꼈으며, 로봇이 철수된 후 슬픔을 표현했고, 부모들은 로봇이 매일의 하이라이트가 되었다고 보고하였다.
• 로봇의 존재는 특히 아동의 특별한 관심사와 연계되었을 때 정서 조절과 복지 향상과 관련이 있었다.
• 교사와 직원들은 로봇의 통합이 교육 활동을 방해하지 않았으며, 신중하게 관리될 경우 유익하게 느껴졌다고 보고하였다.
• 본 연구는 아동 중심의 참여형 설계가 신경다양성 인구 집단에서 더 의미 있고 윤리적인 AI 응용을 이끌 수 있음을 입증하였다.