소셜 로봇

Social robot
인간과 로봇의 상호작용을 연구하기 위한 사회적 상호작용 로봇 플랫폼 Quori, Immersive Kinematics Lab

소셜 로봇(social robot)은 역할에 부여된 사회적 행동과 규칙을 따름으로써 인간 또는 다른 자율적인 물리적 대리인과 상호 작용하고 의사소통하는 자율 로봇입니다.다른 로봇과 마찬가지로 소셜 로봇은 물리적으로 구현됩니다(아바타 또는 화면의 합성 소셜 캐릭터는 구현되지 않으므로 구별됩니다). 일부 합성 소셜 에이전트는 사용자와 동적으로 소통하기 위해 머리 또는 '얼굴'을 나타내는 화면으로 설계됩니다.이러한 경우, 사회적 로봇으로서의 지위는 사회적 에이전트의 '몸'의 형태에 따라 달라지는데, 몸에 물리적 모터와 센서 능력이 있고 사용한다면 시스템은 로봇으로 간주될 수 있습니다.

배경

로봇이 종종 사회적 자질을 가진 것으로 묘사되는 반면(예를 들어 1950년대 윌리엄 그레이 월터가 개발한 거북이), 사회적 로봇은 로봇공학의 상당히 최근의 한 분야입니다.1990년대 초부터 인공지능과 로봇공학 연구자들은 사회적 차원에서 명확하게 관여하는 로봇을 개발해 왔습니다.

소셜 로봇의 진화는 인간과 거의 또는 전혀 상호작용을 하지 않도록 설계된 자율 로봇에서 시작되었습니다.본질적으로, 그것들은 인간이 할 수 없는 것을 떠맡도록 설계되었습니다.기술적으로 진보된 로봇들이 심해나 화성의 표면을 탐험하는 것과 같이 위험한 환경과 인간을 위험에 빠뜨릴 수 있는 임무들을 처리하기 위해 보내졌습니다.[1]이러한 초심을 발전시켜 로봇은 인간과 관련된 환경에 삽입되어 사회적 측면을 확립하고 인간의 상호작용에 대한 영향력에 접근할 수 있도록 지속적으로 개발되고 있습니다.시간이 지나면서, 소셜 로봇은 사회에서 그들만의 역할을 갖기 시작하도록 발전되어 왔습니다.

자율형 소셜 로봇을 설계하는 것은 특히 어려운 일인데, 이 로봇은 사람들의 행동을 정확하게 해석하고 적절하게 반응해야 하는데, 이는 현재로서는 불가능하기 때문입니다.게다가, 소셜 로봇과 상호작용하는 사람들은 진보된 소셜 로봇의 공상과학 표현에 근거하여, 그것의 능력에 대해 매우 큰 기대를 가질 수 있습니다.따라서 많은 소셜 로봇은 고급 기능을 시뮬레이션하기 위해 부분적으로 또는 완전히 원격 제어됩니다.L. Frank Baum 책의 등장인물의 이름을 따서, (종종 은밀히) 소셜 로봇을 제어하는 이 방법은 기계적인 터키인 또는 오즈의 마법사라고 불립니다.오즈의 마법사 연구는 사람들이 소셜 로봇에 어떻게 반응하는지 평가하는 사회 로봇 연구에 유용합니다.

정의.

로봇은 다양한 작업을 수행하기 위해 가변적으로 프로그래밍된 모션을 통해 재료, 부품, 도구 또는 특수 장치를 이동하도록 설계된 재프로그램 가능한 다기능 조작기로 국제기구표준에 정의되어 있습니다.로봇의 하위 집합으로서, 소셜 로봇은 사회적 상호작용의 맥락에서 이러한 과정의 일부 또는 전부를 수행합니다.그것은 인간과 사회적으로 상호작용하거나 인간으로부터 사회적 반응을 불러일으킵니다.[2]사회적 상호작용의 성격은 중요하지 않으며 도구를 작업자에게 전달하는 것과 같은 비교적 단순한 지원 업무에서부터 보조 의료와 같은 복잡한 표현적 의사소통과 협업에 이르기까지 다양합니다.따라서 소셜 로봇은 협업 작업 공간에서 인간과 함께 작업하도록 요구됩니다.게다가, 소셜 로봇은 집, 건강 관리, 그리고 교육과 같은 훨씬 더 개인적인 환경으로 인간을 따라가기 시작합니다.[3]

사회적 상호작용은 협력적일 가능성이 높지만 정의는 이 상황에 국한되지 않습니다.게다가, 비협조적인 행동은 특정한 상황에서 사회적인 것으로 간주될 수 있습니다.예를 들어, 로봇은 게임의 틀 안에서 경쟁적인 행동을 보일 수 있습니다.또한 로봇은 최소한의 통신을 하거나 아예 통신을 하지 않을 수도 있습니다.예를 들어, 우주 정거장에서 일하는 우주 비행사에게 도구를 전달할 수 있습니다.다만 어느 정도 소통이 필요할 것으로 보입니다.

소셜 로봇에 대한 두 가지 제안된 궁극적인 요구 사항은 로봇의 의사소통 기술을 결정하기 위한 튜링 테스트와 로봇의 행동에 대한 아이작 아시모프의 로봇 3법칙입니다.특히 아시모프의 법칙의 경우, 이러한 요건을 실제 적용에 적용하는 유용성은 여전히 논란의[5] 여지가 있으며, 전혀 가능하지 않을 수 있습니다.)그러나 이러한 관점의 결과는 다른 로봇과만 상호 작용하고 의사소통하는 로봇은 소셜 로봇으로 간주되지 않을 것입니다.사회적인 존재는 필요한 사회적 가치, 규범, 기준을 규정하는 인간과 그들의 사회에 구속됩니다.[6]이것은 사회적 가치, 규범, 기준이 문화마다 다르기 때문에 사회적 로봇의 문화적 의존성을 초래합니다.

이것은 정의의 마지막 부분을 직접적으로 보여줍니다.사회적 로봇은 자신의 역할에 부여된 사회적 규칙 안에서 상호작용해야 합니다.역할과 그 규칙은 사회를 통해 정의됩니다.예를 들어, 사람을 위한 로봇 집사는 좋은 서비스에 대한 정해진 규칙을 준수해야 합니다.그것은 예측 가능하고, 신뢰할 수 있으며, 무엇보다도 신중해야 합니다.소셜 로봇은 이를 인지하고 이를 준수해야 합니다.그러나 다른 자율 로봇과 상호 작용하는 소셜 로봇도 인간이 아닌 관습에 따라 행동하고 상호 작용할 것입니다.대부분의 소셜 로봇에서 인간 대 인간 상호작용의 복잡성은 안드로이드(휴머노이드 로봇의 한 형태)의 기술의 발전과 더 인간과 유사한 다양한 커뮤니케이션 기술의 구현으로 점차 접근될 것입니다.

사회 상호 작용.

연구진은 로봇 동반자와의 사용자 참여를 조사했습니다.문헌에는 이 문제에 관한 다양한 모델이 제시되어 있습니다.예를 들어, 어린이의 참여 수준을 예측하기 위한 사용자의 비언어적 행동, 작업 및 동반자의 정의적 반응과 관련된 특징과 참여의 원인과 결과를 모두 모델링하는 프레임워크가 있습니다.[8]

많은 사람들이 사회적으로 로봇과 상호작용하는 것에 대해 불안해하고, 일반적으로 사람들은 큰 휴머노이드 로봇보다 작은 로봇을 선호하는 경향이 있습니다.그들은 또한 친구가 되기 보다는 로봇이 집을 청소하는 것과 같은 일을 하는 것을 선호합니다.[9]언어적 사회적 상호작용에서 사람들은 인간보다 로봇과 더 적은 정보를 공유하는 경향이 있습니다.소셜 로봇과의 상호 작용을 처음에는 꺼렸음에도 불구하고, 소셜 로봇에 노출되면 불확실성이 감소하고 로봇과의 상호 작용 의지가 증가할 수 있으며,[10] 연구에 따르면 시간이 지남에 따라 사람들은 소셜 로봇에 대한 공개에서 더 오랜 시간 동안 말하고 더 많은 정보를 공유한다고 합니다.[11]만약 사람들이 (과제를 완수하거나 사교적인 것에 집중하는 것보다) 장난기 많은 것으로 보이는 소셜 로봇과 상호작용을 한다면, 그들은 미래에 로봇과 관계를 맺을 가능성이 더 높을 것입니다.[12]

사회적 영향

더욱 발전된 사회적 로봇의 사용이 점점 더 광범위해지고 있는 것은 인간 사회의 기술적인 인간화에 기여할 것으로 기대되는 여러 현상들 중 하나이며, 이 과정을 통해 "사회는 어떤 식으로든 구조, 역학, 그리고혹은 사회의 의미."[13]

의료 분야에서의 사용

소셜 로봇은 의료 환경에서 점점 더 많이 사용되어 왔으며 최근의 연구는 소셜 로봇이 어린이를 위한 정신 건강 중재로 적용 가능성을 탐구하고 있습니다.[14]스코프 리뷰는 나오, 파로, 허거블, 테가, 플레오와 같은 로봇이 다양한 개입 환경에서 아이들에게 미치는 영향을 분석했습니다.[14]이 연구의 결과는 소셜 로봇을 사용하는 아이들에게서 우울증과 분노가 감소할 수 있다는 것을 강조했지만, 불안과 고통은 엇갈린 결과를 도출했습니다.[14]로봇과 상호작용한 아이들에게서 고통이 감소되는 것으로 나타났습니다.[14]마지막으로, 이 범위 검토 결과, 영향은 로봇과의 상호작용에 의해 긍정적인 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 즉, 아이들이 게임을 할 때 더 오래 웃고 성장하는 마음을 보여주는 것입니다.[14]알레르기가 있거나 면역력이 저하된 어린이들에게 동물의 도움을 받는 치료 대신 로봇을 이용할 수 있다는 점에서 로봇의 편익이 증가했다는 점에 주목할 필요가 있습니다.[14]위생은 고려해야 할 필수 사항이지만, 세척 가능한 커버나 소독 가능한 표면의 경우 의료 환경에서 문제가 덜 됩니다.[14]또 다른 리뷰에서는 이전 연구의 데이터를 분석하여 소셜 로봇이 의료 환경에서 아이들이 경험하는 부정적인 증상을 줄일 수 있다는 추가적인 지지를 발견했습니다.[15]소셜 로봇은 아이들이 주사 맞는 것과 같은 절차로부터 주의를 딴 데로 돌리는 도구로 사용될 수 있고, 스트레스와 고통 경험을 줄이는 능력을 보여주었습니다.[15]심리치료사와 로봇 보조치료사를 병행한 아동들은 암에 대처할 때 대조군에 비해 분노, 불안, 우울감이 감소했습니다.[15]입원 중에 로봇과 자유롭게 노는 것이 아이들이 더 긍정적인 기분을 경험하는 데 도움을 줄 수 있다는 증거가 있다는 증거가 있습니다.[15]일부 어린이들이 그 로봇을 싫어하고 위험하다고 느낄지도 모른다는 증거가 드러났기 때문에, 정신과 병동에서 소셜 로봇이 어린이들에게 미치는 영향을 분석하기 위해 더 많은 작업이 필요합니다.[15]전반적으로 소셜로봇이 아동의 부정적인 정신건강 증상을 감소시키는데 미치는 영향을 충분히 이해하기 위한 추가 연구가 이루어져야 할 것이지만, 의료현장에서 소셜로봇을 활용할 수 있는 장점이 있는 것으로 보입니다.[14][15]

소셜 로봇은 자폐 스펙트럼 장애(ASD)를 가진 아이들에게 유익한 결과를 가져다 주는 것으로 나타났습니다.[16]자폐 스펙트럼 장애를 가진 많은 사람들이 예측 가능한 상호작용을 선호하는 경향이 있기 때문에, 로봇은 사회적 상호작용을 위한 실행 가능한 선택지가 될 수 있습니다.[16]ASD를 가진 아이들과 로봇 사이의 상호작용에 대한 이전의 연구는 긍정적인 이점을 보여주었는데, 예를 들어, 공유된 주의, 증가된 눈 맞춤, 그리고 대인관계의 동기성이 있습니다.[16]KASPAR와 같은 휴머노이드 로봇, Tito와 같은 만화 로봇, Probo와 같은 동물과 같은 로봇, Nao와 같은 기계와 같은 로봇에 이르기까지 다양한 유형의 로봇이 ASD를 가진 어린이들에게 이러한 이점을 가져다 줄 가능성이 있습니다.[16]ASD를 가진 아이들을 위한 사회적 상호작용 도구로서의 사회적 로봇의 이점을 방해할 수 있는 한 가지 문제는 언캐니 밸리인데, 로봇의 섬뜩할 정도로 인간다운 모습이 과도하게 자극적이고 불안감을 유발할 수 있기 때문입니다.[16]사회적 로봇은 ASD를 앓고 있는 아동들에게 사회적 기술을 향상시킬 수 있는 기회를 제공하는 것으로 보이며, 향후 연구에서는 이 주제를 더 연구해야 할 것입니다.

치매나 알츠하이머병과 같은 인지 장애가 있는 사람들도 소셜 로봇의 혜택을 받을 수 있습니다.[17][18]Moro et al.(2018)은 인간과 같은 로봇 캐스퍼(Casper), 캐릭터와 같은 로봇(Robot), The Ed 로봇(The Ed robot), 태블릿(tablet)의 3가지 소셜 로봇을 사용하여 경도인지장애인 6명이 차 한 잔을 할 수 있도록 지원하였습니다.[17]결과에 따르면 휴머노이드 로봇은 Ed와 태블릿의 최소 표현에 비해 얼굴의 표현력 때문에 인지 장애를 가진 사람들에게 가장 많이 관여하는 것으로 나타났습니다.[17]참가자들은 또한 태블릿보다 사람처럼, 캐릭터처럼 생긴 로봇을 더 의인화하여, 소셜 로봇에 대한 선호도를 더욱 나타냈습니다.[17]또한 참여자들은 인간과 유사한 로봇이 사회적 상황과 일상생활의 완성활동에 모두 유용하다고 인식하고 있었고, 캐릭터와 유사한 로봇과 태블릿은 일상생활의 활동에만 유용하다고 인식하고 있었습니다.[17]Moyle et al.(2019)의 또 다른 연구는 치매에 걸린 사람에게 로봇 장난감인 Paro와 플러시 장난감을 제공하는 것이 돌봄자와 가족 구성원의 개인의 안녕에 대한 인식에 미치는 영향을 조사했습니다.[18]본 연구는 일부 장기요양시설에서 치매환자에 대한 자극을 최소화하고, 이로 인해 지루함과 동요가 증가할 수 있는 방법을 강조하였습니다.[18]실험이 끝난 후, 간병인과 가족들은 치매 환자의 건강 상태를 평가하도록 요청 받았고, 전반적으로 파로와 교류한 집단은 더 행복하고, 더 몰입하고, 덜 동요하는 것으로 인식되었습니다.[18]파로를 사용하는 데 있어 중요한 문제 중 하나는 비용입니다. 향후 연구에서는 노인 돌봄을 위한 보다 비용 효율적인 옵션을 조사해야 합니다.[18]인지장애인과 소셜로봇 간의 연구를 수행하는 또 다른 문제는 동의능력입니다.[19]경우에 따라서는 대리 동의를 이용할 수 있지만, 연구를 수행하기 전에 유익성과 위해성을 따져봐야 합니다.[19]장기적인 연구는 요양원의 거주자들이 휴머노이드 로봇과 기꺼이 상호작용하고 로봇 페퍼가 이끄는 인지 및 신체적 활성화의 혜택을 받는다는 것을 보여줄 수 있습니다.[20]또한 페퍼는 노인들에게 제공되는 로봇의 안전과 안전에 대한 감정을 평가하는데 사용되었습니다.이런 사람들에게 보안은 대인관계에 의해 발달된 신뢰와 자신감과 관련이 있습니다.비디오와 설문지를 사용함으로써, 안전과 보안 모두 참가자들에게 긍정적인 면과 그들이 어떻게 느끼는지에 대한 긍정적인 면으로 귀결되었습니다.[21]요양원에서의 또 다른 장기적인 연구는 요양 부문에서 일하는 사람들이 거주자들과의 일상 업무에서 로봇을 기꺼이 사용한다는 것을 보여줄 수 있습니다.[22]그러나 그것은 로봇들이 사용될 준비가 되었지만, 그들은 인간의 보조자가 필요하지만, 그들은 인간의 노동력을 대체할 수는 없지만, 그들을 도울 수 있고 새로운 가능성을 줄 수 있다는 것도 밝혔습니다.[22]

소셜 로봇은 학생들을 위한,[23][24] 공공장소에서,[25] 그리고 직장에서 정신적인 웰빙 코치로 사용되어 왔습니다.[26]로봇 멘탈 웰빙 코치는 긍정 심리학과[24][26] 마음 챙김과 같은 실습을 수행할 수 있습니다.[25][27]로봇 멘탈 웰빙 코치에 대한 사용자의 인식은 로봇의 외관에 따라 달라지는 것으로 나타났습니다.[28]

소셜 로봇이 의료 분야에서 사용하는 윤리성도 언급되어야 합니다.소셜 로봇의 잠재적인 위험 중 하나는 속임수입니다. 로봇이 실제로 그렇게 할 수 없을 때 특정 기능을 수행할 수 있다는 기대가 있을 수 있습니다.[19]예를 들어, 인간과 유사성과 의인화된 특성이 증가함에 따라 로봇과 상호작용하는 인간은 로봇이 감정과 생각을 가지고 있다고 가정할 수 있는데, 이는 오해의 소지가 있습니다.[19]노인을 인간으로부터 격리시키는 것은 개인의 사회적 상호작용의 상당한 부분을 차지할 수 있다는 점에서 사회적 로봇의 위험이기도 합니다.[19]현재 이러한 제한된 인간 접촉과 로봇 상호작용 증가가 가져올 수 있는 장기적인 영향에 대한 증거는 거의 없습니다.[19]일부 소셜 로봇은 원격 현장감 능력이 내장되어 있어 개인이 가족, 간병인, 의료진과 화상회의를 할 수 있어 외로움과 고립감을 줄일 수 있습니다.[29]일부 로봇의 비디오 기능은 사회적 상호작용과 의학적 평가의 접근성 증대를 위한 잠재적인 수단입니다.[29]로봇과 상호 작용하는 사람들의 존엄성 또한 존중되어야 합니다. 개인들은 껴안고 있는 장난감과 같은 파로와 같은 일부 로봇들이 유아화되는 것을 발견할 수 있으며, 향후의 연구는 로봇과 상호 작용하는 환자들의 자율성을 가장 높이는 방법을 탐구해야 합니다.[19]또한 일부 소셜 로봇이 센서로부터 비디오 데이터 또는 데이터를 수집하고 저장할 수 있다는 점에서 프라이버시는 또 다른 윤리적 문제입니다.[19]저장된 데이터는 도난이나 해킹의 위험이 있어 개인의 프라이버시에 부정적인 영향을 미칩니다.[19]로봇과 상호작용하는 개인의 안전은 로봇이 누군가와 부딪혀 넘어지는 등 실수로 위해를 가할 수 있다는 점에서 또 다른 관심사입니다.[19]의료 환경에 로봇을 도입하기 전에 윤리적 고려 사항을 고려해야 합니다.

직장에서의 존재감

직장 내 소셜 로봇의 존재는 직원들의 일상적인 직장 생활에 변화를 줍니다.로봇의 첨단 기술 지식 덕분에, 그들은 업무를 완수하고 업무 자체의 전반적인 다양성에 기여하는데 기여하고 도움을 줄 수 있습니다.로봇이 기여하는 일은 말할 것도 없고, 일상적인 직원들에게 가해지는 업무 더미와 스트레스도 덜어줍니다.소셜 로봇은 인간이 당면한 작업을 수행할 수 있는 정확한 지식이나 기술을 가지고 있지 않을 때 도움을 주는 핵심 역할이 될 수 있으며, 작업장 내에서 발생하는 사고와 건강 위험에 대한 인간 직원의 노출을 줄일 수 있습니다.

직원들이 질병, 과중한 업무량 또는 잠재력을 최대한 발휘하지 못하는 기타 장애물에 직면할 경우 작업장 문제가 발생합니다.이러한 생산성과 품질 수준이 위험에 처했을 때, 소셜 로봇은 새로운 해결책을 제공하고 필요한 곳에서 직원들을 도울 수 있습니다.특히 과로로 인해 직원들이 겪을 수 있는 스트레스와 우울증에 관해서는 더욱 그렇습니다.[21]이러한 로봇은 개별 직원의 업무 및 전반적인 업무 요구를 완화하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.유럽이 서비스 산업 내 노동력 부족에 직면해 있는 것과 같은 상황에서 소셜 로봇은 비교적 정상적인 작업장 기능에 진입하고 회복하는 데 중요한 역할을 합니다.[21]

예

현재 개발 중인 가장 잘 알려진 소셜 로봇 중 하나는 핸슨 로보틱스가 개발한 소피아입니다.소피아는 50개 이상의 얼굴 표정을 보여줄 수 있는 사회적 휴머노이드 로봇으로, 유엔이라는 칭호를 받은 최초의 비인간 로봇입니다.

SoftBank Robotics는 페퍼와 나오를 포함하여 연구에 자주 사용되는 여러 개의 사회적 반휴먼노이드 로봇을 개발했습니다.후추는 상업적으로 그리고 학문적으로 사용될 뿐만 아니라 일본의 천 개 이상의 가정에서 소비자들에 의해 사용됩니다.

사회적 로봇의 다른 주목할 만한 예로는 Hertfordshire 대학이 자폐증을 가진 아이들이 게임과 상호 작용 놀이를 통해 로봇으로부터 반응을 배울 수 있도록 돕기 위해 고안한 Honda의 ASIMO, Jibo, Moxi, 그리고 Kaspar가 있습니다.[30]안키의 로봇 코즈모와 벡터도 소셜 로봇의 범주에 속했지만, 2018년과 2019년 사이에 모두 작동이 중단되었습니다.

소셜 로봇이 꼭 휴머노이드일 필요는 없습니다.인간이 아닌 사회적 로봇의 가장 유명한 예는 물개 파로입니다.

참고 항목

추가참고문헌

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