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Communiquer les erreurs : Robots et soutien humain

Comment les explications des robots peuvent améliorer le travail d'équipe et la résolution des erreurs.

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À mesure que les robots deviennent plus courants dans les Tâches quotidiennes, ils travaillent souvent aux côtés des humains. Cependant, les robots peuvent encore faire des erreurs. Comprendre comment gérer ces erreurs est crucial pour un bon travail d'équipe. Cet article parle de la façon dont les robots peuvent expliquer leurs erreurs pour aider les humains à les corriger.

Le Rôle des Robots dans la Collaboration Humaine

Les robots sont de plus en plus utilisés dans des endroits comme les usines, les hôpitaux et les écoles. Ils aident à diverses tâches, souvent en collaborant avec des gens. Pourtant, la nature imprévisible des environnements humains peut amener les robots à faire des erreurs. Par exemple, un robot peut ne pas réussir à soulever un objet ou à le placer correctement. Ces erreurs peuvent perturber le flux de travail et causer de la frustration.

Pour garder une collaboration fluide, il est essentiel que les robots communiquent clairement leurs erreurs. Quand un robot explique ce qui a mal tourné et comment ça peut être corrigé, ça permet à son partenaire humain de mieux comprendre la situation et d'apporter l'aide nécessaire.

Aperçu de l'Étude

Pour examiner comment les explications des robots sur leurs Échecs peuvent aider à la coopération, une étude utilisateur a été réalisée. Dans cette étude, un robot et un humain ont travaillé ensemble pour placer des objets sur une étagère. Le robot a parfois rencontré des échecs, comme ne pas pouvoir soulever un objet ou atteindre l'étagère. Chaque fois qu'un échec se produisait, le robot expliquait l'erreur et comment la résoudre, soit en demandant de l'aide, soit en transférant l'objet à l'humain.

L'étude a testé différentes façons de donner des explications. Cela incluait de varier le détail des explications en fonction du type d'échec et des actions précédentes du robot. L'objectif était de découvrir si changer la façon dont un robot explique ses erreurs affecte la Performance des humains pour aider le robot et leur Satisfaction vis-à-vis des explications.

Stratégies d'Explication

Deux stratégies principales ont été utilisées pour les explications du robot : stratégie fixe et stratégie décroissante.

  1. Stratégie Fixe : Dans cette approche, le niveau de détail de l'explication reste constant tout au long de l'interaction. Le robot fournit la même quantité d'informations pour chaque échec.

  2. Stratégie Décroissante : Ici, le robot commençait avec des explications plus détaillées qui devenaient progressivement plus simples. Par exemple, le robot pourrait donner une explication complète après le premier échec, mais diminuer le détail au fil du temps.

Différents niveaux d'explications ont aussi été utilisés :

  • Explication de Bas Niveau : Le robot indiquait simplement qu'il avait échoué et suggérait ce que l'humain pouvait faire.

  • Explication de Niveau Moyen : Le robot expliquait non seulement l'échec, mais aussi la raison de l'échec et ce que l'humain pouvait faire pour aider.

  • Explication de Haut Niveau : Le robot fournissait un contexte détaillé, incluant des actions réussies précédentes, l'échec actuel et une résolution suggérée.

Une explication non verbale a également été incluse, où le robot effectuait des mouvements ou des gestes spécifiques pour indiquer un échec sans communication verbale.

Tâches et Échecs

Dans l'étude, le robot et l'humain ont travaillé sur une tâche de prise et de placement impliquant divers objets ménagers. Le robot devait prendre des objets dans des conteneurs et les placer sur une étagère. Un échec pouvait survenir à n'importe quelle étape, comme :

  • Échec de Détection : Le robot ne pouvait pas trouver l'objet sur la table.
  • Échec de Prise : Le robot ne pouvait pas soulever un objet.
  • Échec de Transport : Le robot a laissé tomber l'objet en essayant de le déplacer.
  • Échec de Placement : Le robot ne pouvait pas atteindre l'étagère pour placer l'objet.

Quand l'un de ces échecs se produisait, le partenaire humain avait la possibilité d'aider à résoudre le problème. Par exemple, si le robot ne pouvait pas prendre un objet, l'humain pourrait devoir l'aider en le remettant directement au robot.

Mesurer la Performance et la Satisfaction

Pour évaluer l'efficacité de l'étude, les chercheurs ont examiné deux facteurs principaux : à quel point les participants aidaient à résoudre les échecs et leur satisfaction par rapport aux explications du robot. La performance a été mesurée en fonction de la rapidité et du succès des participants à résoudre les échecs. La satisfaction a été évaluée par un questionnaire demandant aux participants ce qu'ils pensaient des explications reçues du robot.

Résultats et Conclusions

Les résultats de l'étude ont montré que la façon dont le robot expliquait ses erreurs avait un impact significatif sur la performance et la satisfaction des participants.

  1. Impact du Niveau d'Explication : Les participants ont mieux performé lorsque le robot fournissait des explications détaillées, surtout des hautes niveaux. Ces explications les aidaient à comprendre la nature de l'échec et comment le résoudre efficacement. En revanche, avec des explications de bas niveau, les participants avaient plus de mal à comprendre ce qui n'allait pas et comment aider.

  2. Comparaison des Stratégies d'Explication : En comparant les stratégies d'explication fixe et décroissante, les participants qui ont reçu des explications décroissantes ont performé aussi bien que ceux qui ont reçu des explications fixes de haut niveau dans les derniers tours. Cela suggère que commencer par des explications détaillées et les simplifier progressivement peut améliorer la compréhension des participants sans compromettre leur capacité à aider.

  3. Complexité de la Tâche et Type d'Échec : Le type d'échec influençait également la performance. Les participants ont pu résoudre des échecs de prise avec peu de guidance, tandis que les échecs de placement, qui nécessitaient une résolution plus complexe, demandaient souvent des explications plus détaillées pour être résolus avec succès.

  4. Perception Humaine des Explications des Robots : Les participants ont exprimé différents degrés de satisfaction vis-à-vis des explications du robot. Fait intéressant, bien que des explications de haut niveau semblaient aider à la performance des tâches, les évaluations de satisfaction n'étaient pas toujours en corrélation avec le niveau d'explication. Cela indique que d'autres facteurs influençaient la satisfaction des participants vis-à-vis des explications.

Limitations et Recherche Future

Bien que l'étude ait fourni des informations précieuses, elle avait plusieurs limitations. La taille de l'échantillon était relativement petite, ce qui peut affecter la robustesse des conclusions. Des recherches futures pourraient impliquer des groupes plus larges de participants pour recueillir des données plus complètes.

De plus, explorer différents environnements et tâches pourrait donner des résultats plus généralisés. Étudier quelles formes de communication, à la fois verbales et non verbales, améliorent l'efficacité des robots dans des contextes variés sera également bénéfique.

Conclusion

Cette étude souligne l'importance de la façon dont les robots expliquent leurs erreurs dans les tâches collaboratives. En adoptant des stratégies d'explication appropriées, les robots peuvent améliorer le soutien humain dans la résolution de problèmes et augmenter la satisfaction générale dans l'interaction. Alors que les robots deviennent plus intégrés dans la vie quotidienne, comprendre ces dynamiques sera crucial pour développer une collaboration efficace entre humains et robots.

Source originale

Titre: Effects of Explanation Strategies to Resolve Failures in Human-Robot Collaboration

Résumé: Despite significant improvements in robot capabilities, they are likely to fail in human-robot collaborative tasks due to high unpredictability in human environments and varying human expectations. In this work, we explore the role of explanation of failures by a robot in a human-robot collaborative task. We present a user study incorporating common failures in collaborative tasks with human assistance to resolve the failure. In the study, a robot and a human work together to fill a shelf with objects. Upon encountering a failure, the robot explains the failure and the resolution to overcome the failure, either through handovers or humans completing the task. The study is conducted using different levels of robotic explanation based on the failure action, failure cause, and action history, and different strategies in providing the explanation over the course of repeated interaction. Our results show that the success in resolving the failures is not only a function of the level of explanation but also the type of failures. Furthermore, while novice users rate the robot higher overall in terms of their satisfaction with the explanation, their satisfaction is not only a function of the robot's explanation level at a certain round but also the prior information they received from the robot.

Auteurs: Parag Khanna, Elmira Yadollahi, Mårten Björkman, Iolanda Leite, Christian Smith

Dernière mise à jour: 2023-09-18 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.10127

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.10127

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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