Как взгляд и мимика робота влияют на чувство контроля человека: результаты исследования

Введение: что такое чувство контроля (Sense of Agency)

Чувство контроля (Sense of Agency, SoA) — это субъективное переживание контроля над собственными действиями и их последствиями во внешнем мире. Это фундаментальный механизм, лежащий в основе attributing (приписывания) результатов действий самому себе, позволяющий ощущать, что именно ты «заставляешь что-то происходить».

SoA можно измерить двумя основными способами: с помощью явных мер, когда участники напрямую оценивают степень своего perceived (воспринимаемого) контроля, и с помощью неявных мер, которые не требуют сознательных размышлений и поэтому менее подвержены влиянию субъективных убеждений, контекстных сигналов и личностных различий. Одной из распространенных процедур измерения неявного SoA является парадигма временной оценки интервалов, в которой участники оценивают воспринимаемую длительность временного интервала между двумя событиями (например, между добровольным действием и его сенсорным последствием). Результатом является эффект Intentional Binding (IB) — субъективное сжатие времени, когда два события воспринимаются как более близкие по времени, чем они есть на самом деле. Чем сильнее это временное сжатие, тем интенсивнее переживание чувства контроля.

Факторы, влияющие на чувство контроля

К настоящему времени numerous (многочисленные) исследования прояснили, какие факторы модулируют переживание агентности. На SoA влияют как базовые сенсомоторные процессы, так и когнитивные сигналы высокого уровня, такие как намерения и убеждения. Еще одним интересным потенциальным модулятором SoA является аффективное и социальное измерение, а именно эмоциональная валентность outcomes (результатов), производимых действиями individuals (индивидов), и (социальный) контекст, в котором находятся участники.

Эмоциональная валентность результатов и SoA: роль мимики

Ключевым аспектом SoA является self-referential processing (самоссылочная обработка). Предполагается, что агентное переживание в основном руководствуется мотивами самооценки, то есть внутренней мотивацией получать и использовать точную информацию о себе. Однако SoA не сводится только к вкладу сенсомоторных и когнитивных сигналов; также разумно предположить тесную и взаимную связь между SoA и аффективными процессами.

Эта гипотеза подтверждается данными, показывающими, что эмоциональные последствия действий могут влиять на переживание агентности. Например, было показано, что аффективная валентность результатов действий влияет на неявное SoA. В исследованиях неявное SoA, в форме эффекта IB, было снижено, когда происходили negative outcomes (негативные результаты), например, сигнализирующие о денежной потере. Аналогичным образом, было продемонстрировано, что неявное SoA ослабляется для негативных эмоциональных звуков по сравнению с нейтральными и позитивными исходами.

Выражения лица также можно считать мощным эмоциональным стимулом, поскольку они передают информацию, связанную с эмоциональными состояниями. В контексте SoA предыдущие данные продемонстрировали взаимосвязь между эмоциональной валентностью, передаваемой выражением лица, и переживанием агентности. Например, было показано, что степень воспринимаемой ответственности, а следовательно, и переживание агентности, увеличивает аффективные реакции человека.

Зрительный контакт и SoA: роль взгляда

Взгляд — это мощный социальный сигнал, играющий фундаментальную роль в развитии социальных навыков у людей. Его можно использовать для вовлечения в joint attention (совместное внимание), выражения и обнаружения эмоциональных и mental states (ментальных состояний) других, регуляции очередности в разговорах или оказания социального контроля над другими. Поэтому неудивительно, что сигналы взгляда вносят значительный вклад в сложные формы социального познания.

Ключевым компонентом взгляда, влияющим на социальные взаимодействия и, следовательно, на соответствующие когнитивные процессы и состояния, является его направление. Например, было показано, что прямой взгляд (direct gaze) задерживает отвлечение внимания от лица по сравнению с отведенным взглядом (averted gaze) и закрытыми глазами. Взаимный взгляд также повышает самореферентную обработку и самоосознанность. Недавнее исследование показало, что прямой взгляд модулирует неявное чувство контроля: был обнаружен более сильный эффект IB для взаимного взгляда по сравнению с отведенным.

Хотя многие исследования показали, что восприятие прямого взгляда оказывает сильное влияние на различные attentional (внимательные) и когнитивные процессы, его impact (воздействие) необходимо тщательно изучать, так как литература сообщает о результатах в различных, зачастую противоположных направлениях. Как прямой, так и отведенный взгляд могут интерпретироваться как communicative gaze (коммуникативный взгляд), то есть как сильный социальный сигнал, способный сообщать о намерениях.

Цели и методология настоящего исследования

На сегодняшний день влияние эмоциональной валентности и зрительного контакта на SoA, как в качестве отдельных факторов, так и их combined effect (совокупного эффекта), еще не было достаточно изучено. Более того, оно изучалось с помощью 2D-стимулов, предъявляемых на экране. Поскольку оба этих фактора имеют ярко выраженную социальную природу, важно задаться вопросом, влияют ли они на SoA и в какой степени, когда партнер по взаимодействию, демонстрирующий эти сигналы, физически воплощен и присутствует в физической среде участника.

Согласно перспективе «нейронауки второго лица», интерактивные, а не observational (наблюдательные) протоколы являются ключом к пониманию социального познания. Исходя из этого, мы взялись изучить влияние эмоциональной валентности и зрительного контакта на SoA в интерактивном протоколе с физически воплощенным партнером по взаимодействию. Мы использовали человекообразного робота в качестве proxy (заместителя) другого человека-интерактора, чтобы сохранить отличный экспериментальный контроль, которого трудно достичь в исследованиях взаимодействия между людьми.

Еще одной новизной нашего подхода и шагом к более экологически валидному протоколу стало использование естественных действий вместо искусственных нажатий кнопок. В нашем исследовании мы сосредоточились на SoA в контексте естественных действий поворота головы/взгляда в сторону другого человека и более естественного/социального последствия этого (эмоциональная валентность, зрительный контакт или отведенный взгляд).

Эксперимент 1: Влияние мимики робота на чувство контроля

В Эксперименте 1 outcome (результатом) действия участников было выражение лица робота, которое имело либо позитивную (условие «Счастливое лицо»), либо негативную валентность (условие «Грустное лицо»). Участники оценивали временной интервал между началом своего действия (поворот головы towards (в сторону) робота) и моментом, когда робот display (демонстрировал) одно из двух выражений.

Методы

Участники: 27 правшей. Робот iCub был размещен напротив участника. Для обнаружения взаимного взгляда использовался алгоритм на основе OpenPose. Выражения лица робота (нейтральное, счастливое, грустное) контролировались программно.

Процедура: Каждый trial (испытание) начинался с представления точки на боковом экране. После этого робот открывал глаза и устанавливал зрительный контакт. Участник поворачивал голову к роботу, и если взаимный взгляд устанавливался, робот display (демонстрировал) случайное выражение лица (счастливое или грустное). Затем участник оценивал временной интервал между началом движения и появлением выражения лица.

Результаты

Результаты Эксперимента 1 показали, что не было значимых различий в temporal estimates (временных оценках) участников между двумя типами outcomes (результатов) — счастливым и грустным лицом робота. Это suggests (предполагает), что эмоциональная валентность, передаваемая выражением лица робота, не модулировала неявное SoA участников в данной парадигме.

Эксперимент 2: Влияние взгляда робота на чувство контроля

Эксперимент 2 был идентичен первому, за исключением того, что результатом действия участников был тип взгляда робота: направленный на участника (условие «Взаимный взгляд») или отведенный в сторону (условие «Отведенный взгляд»).

Результаты

В отличие от Эксперимента 1, в Эксперименте 2 было обнаружено significant (значимое) влияние типа взгляда робота на временные оценки участников. А именно, участники сообщали о более низких временных оценках (что указывает на более сильное SoA), когда результатом их действия был взаимный взгляд робота, по сравнению с отведенным взглядом.

Эксперимент 3: Совместное влияние мимики и взгляда

В Эксперименте 3 мы оценили комбинированный эффект типа выражения лица (счастливое vs. грустное) и типа взгляда (взаимный vs. отведенный) робота на неявное SoA участников в within-subject design (дизайне внутри участника). Кроме того, этот эксперимент был designed (спроектирован) так, чтобы определить, влияют ли эти факторы на predictive (предиктивные) или postdictive (постуративные) механизмы SoA.

Результаты

Результаты не показали значимого взаимодействия между типом эмоции и типом взгляда. Однако был подтвержден main effect (основной эффект) взгляда, хотя и в направлении, противоположном Эксперименту 2: в Эксперименте 3 участники сообщали о более низких временных оценках (т.е. более сильном SoA), когда результатом их действия был отведенный взгляд робота по сравнению с взаимным взглядом. Этот эффект проявлялся только тогда, когда тип взгляда был randomized (рандомизирован) по trials (попыткам), что говорит о том, что влияние взгляда на SoA имеет скорее постуративный, чем предиктивный характер.

Общее обсуждение

Настоящее исследование было направлено на изучение того, может ли неявное SoA модулироваться социальной валентностью результатов действий, в форме (i) типа выражения лица партнера по взаимодействию (Эксперимент 1), (ii) типа взгляда (Эксперимент 2), (iii) комбинации этих двух факторов (Эксперимент 3).

Результаты показывают, что эмоциональные выражения лица, в форме счастливого или грустного лица робота, не влияют на SoA. Напротив, коммуникативный взгляд (как взаимный, так и отведенный) модулировал SoA, воздействуя на постуративные механизмы, лежащие в основе SoA. Направленность эффекта взгляда варьировалась в зависимости от экспериментальных условий, что позволяет предположить, что на модуляцию SoA влияет скорее saliency (салиентность, заметность) социального сигнала, чем его конкретная валентность.

Заключение

В целом, наши findings (результаты) показывают, что взгляд робота является более мощным фактором, чем мимика, в модуляции индивидуального чувства контроля человека. Это подчеркивает важность невербальных социальных сигналов, особенно направленности взгляда, в формировании нашего субъективного опыта агентности во взаимодействии с искусственными агентами. Полученные данные имеют значение для разработки более естественных и эффективных human-robot interaction (HRI) интерфейсов, где чувство контроля и включенности пользователя является crucial (ключевым).