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06-18
人能与机器人互动早已不是什么新鲜事，那么深谙人性的狗子也能与机器人互动吗？针对这个问题，耶鲁大学社交机器人实验室的研究人员进行了一项“狗机交互”的研究，发现宠物狗真的会服从社交机器人发出的命令！这项研究是由耶鲁大学博士生秦美英等人完成的。
该研究成果于今年3月底在ACM/IEEE人机交互国际会议（HRI）上公布。
相关论文的标题是“Dog Sit！” Domestic Dogs [Canis familias] Follow a Robot's Sit Commands（坐！宠物狗服从机器人的“坐”命令）发表在 SCI 期刊 IEEE Spectrum 上。
有效的“狗机交互” 雷锋网从IEEE Spectrum官网获悉，此类“狗机交互”研究是有先例的：一组研究人员（以Pongrácz为首）测试了狗是否能听从主人的话不同条件下的命令——主人和狗在同一个房间（3D情况），或者主人通过流媒体视频与狗实时互动（2D情况），或者主人仅仅通过主人的声音与狗互动来自扬声器（0D 情况）。
不难想象，狗在 3D 情况下最能服从命令，在 0D 情况下最不能够服从命令，而 2D 情况则介于两者之间。
由拉卡托斯领导的另一组研究人员测试了狗如何响应 PeopleBot 发出的指令，PeopleBot 是一款价格实惠、配有定制手臂的人类机器人。
具体来说，在第一个互动阶段，机器人与主人互动了6分钟，狗在观察，然后机器人给了狗粮作为奖励；然后在测试阶段，面对两个隐藏着食物奖励的桶，机器人将狗指向其中一个桶。
研究发现，狗在机器人面前的表现比没有机器人时表现得更好。
不过，这项研究也反映出一些问题：机器人无法显着影响狗的行为、狗并不总是听机器人的话、人类比机器人更能影响狗的行为。
在这些研究的基础上，耶鲁大学社交机器人实验室的研究团队明确了其研究目的。
他们希望探索狗是否能够很好地理解人类的社会行为——在他们眼中，机器人更像是它们服从的人类，却是它们不服从的扩音器。
雷锋网获悉，研究团队设计了实验，研究狗在社交机器人叫到它们的名字后是否会做出反应，以及狗是否会服从机器人发出的“坐下”命令。
34只宠物狗（实验组17只，对照组17只）参与实验。
实验室里有研究人员、狗主人、机器人、音箱、宠物狗。
下图为相机在不同视角下拍摄到的实验组/对照组的实验情况。
如下图所示，每只狗经历的实验流程大致是：简单介绍一下测试环境后，机器人或扬声器喊出狗的名字（声音一模一样）。
此时，研究人员观察狗是否有反应。
然后，机器人或扬声器会开始与狗主人交谈一段时间，试图增加在宠物狗面前的存在感，然后为宠物狗提供一些小奖励，最后发出“坐下”的命令。
研究人员还将密切观察这只狗。
你会乖乖地坐下吗？研究表明，在被叫到名字后，狗盯着机器人的次数比盯着扬声器的次数还要多。
当听到“坐下”命令时，与扬声器（低于 20%）的狗相比，狗更频繁地服从机器人（约 20%）的指令。
从下图可以看出，无论是宠物狗观察发号施令的人的时间还是服从指令的次数，机器人的效果都明显优于扬声器。
机器人还是机器狗？值得一提的是，实验中使用的机器人是软银集团的机器人NAO。
NAO 是一款小型人形机器人，旨在与人互动。
它可以行走、跳舞、说话并识别面孔和物体。
它已发展到第六代，并在世界各地用于研究、教育和医疗保健。
在这个实验中，NAO 发出的所有声音都来自位于其头部的扬声器。
为了避免任何可能的错误，NAO传输的声音是经过编辑的人声音频，而不是内置的文本转语音（TTS）模块。
这背后有两个具体原因：有些主人会根据自己的喜好给自己的宠物起一些非正统的名字，而TTS不能保证它们能够正确发音。
狗对声音比人更敏感，甚至一些人类自然的 TTS 也可能缺乏狗所依赖的声学特征，而且大多数 TTS 可以提供的音调也有限，狗可能无法理解 TTS 的某些表达。
对于这个实验，有人可能会问：在宠物狗身上做实验时，为什么要用机器人而不是机器狗呢？对机器人领域有一定了解的人可能听说过索尼的 AIBO 机器狗。
据悉，AIBO于2009年首次推出，但于2018年停产。
时隔12年后，索尼再次进军家庭机器人行业，并于2019年春季推出了新版本的AIBO。
与之前的版本相比， 2018年推出的机器狗动作更流畅、更自然，并配备鱼眼摄像头，可以与传感器一起检测和分析声音和图像。
此外，同步定位和建图技术使其能够适应环境，控制这一切的是64位四核CPU，功耗为14瓦，电池续航时间约为2小时。
不过，研究人员并没有将AIBO作为机器人来参与实验。
原因是AIBO常常不被宠物狗视为竞争对手，并且AIBO没有像其他狗一样受到对待。
在狗的世界里，AIBO甚至不是“怪狗”，只是“幽灵”。
对于这项研究，研究团队表示，其贡献在于首次发现狗会对社交机器人表现出积极的行为，并且社交机器人也会影响狗的行为。
因此，这项研究加深了我们对人类与社交机器人交互本质的理解。
但研究人员面临的一个更深层次的问题是如何快速识别可能增加或减少宠物狗与机器人互动可能性的具体因素，因此他们也在尝试一些更理想的场景。
例如，通过主人狗与机器人的更多互动（说话、眼神交流等），鼓励狗消除焦虑，建立对机器人的良好印象，从而增加狗对机器人的关注度。
事实上，一些机械动作之前已经给动物带来了压力和恐惧，研究人员也希望更多地关注宠物的心理健康。
未来，设计专门用于娱乐宠物的家庭社交机器人也是一个可以探索的方向。
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