Koje karakteristike su potrebne robotskom psu vodiču? Pitajte slepe, kažu autori nedavnog rada. Predvođena istraživačima sa Univerziteta Masačusets Amherst, studija koja identifikuje kako razviti pse vodiče robota sa uvidima korisnika i trenera pasa vodiča osvojila je nagradu za najbolji rad na CHI 2024: Konferencija o ljudskim faktorima u računarskim sistemima (CHI).
Rad je objavljen u Zborniku radova CHI konferencije o ljudskim faktorima u računarskim sistemima .
Psi vodiči omogućavaju izuzetnu autonomiju i mobilnost svojim vodičima. Međutim, samo mali deo ljudi sa oštećenjem vida ima jednog od ovih saputnika. Barijere uključuju nedostatak obučenih pasa, troškove (koji su 40.000 dolara samo za obuku), alergije i druga fizička ograničenja koja sprečavaju brigu o psu.
Roboti imaju potencijal da uđu tamo gde očnjaci ne mogu i da odgovore na istinski zjapeću potrebu—ako dizajneri mogu da isprave karakteristike.
„Nismo prvi koji su razvili robote za pse vodiče“, kaže Donghjun Kim, docent na UMass Amherst Manning koledžu za informacione i računarske nauke (CICS) i jedan od odgovarajućih autora rada.
„Tamo se proučava 40 godina i nijedan od ovih robota zapravo ne koriste krajnji korisnici. Pokušali smo prvo da se pozabavimo tim problemom kako bismo, pre nego što razvijemo tehnologiju, razumeli kako koriste psa vodiča i koju tehnologiju čekaju“.
Istraživački tim je sproveo polustrukturisane intervjue i posmatračke sesije sa 23 vodiča pasa sa oštećenim vidom i pet trenera. Kroz tematsku analizu, razjasnili su trenutna ograničenja pasa vodiča, osobine koje rukovaoci traže u efikasnom vodiču i razmatranja koja treba da donesu budućim robotskim psima vodičima.
Jedna od nijansiranih tema koja je proizašla iz ovih intervjua bila je delikatan balans između autonomije robota i ljudske kontrole. „Prvotno smo mislili da razvijamo auto za autonomnu vožnju“, kaže Kim. Zamislili su da će korisnik reći robotu gde želi da ide i da će robot autonomno navigirati do te lokacije sa korisnikom u vuči.
Ovo nije slučaj.
Intervjui su otkrili da vodiči ne koriste svog psa kao globalni navigacioni sistem. Umesto toga, vodič kontroliše celokupnu rutu dok je pas odgovoran za izbegavanje lokalnih prepreka. Međutim, čak ni ovo nije strogo pravilo. Psi takođe mogu da nauče rute po navici i mogu na kraju da usmere osobu do redovnih odredišta bez komandi za smer od strane vodiča.
„Kada vodič veruje psu i daje više autonomije psu, to je pomalo delikatno“, kaže Kim. „Ne možemo samo da napravimo robota koji je potpuno pasivan, koji samo prati rukovaoca, ili samo potpuno autonoman, jer se tada [rukovatelj] oseća nesigurno.“
Istraživači se nadaju da će ovaj rad poslužiti kao vodič, ne samo u Kimovoj laboratoriji, već i za druge programere robota. „U ovom radu takođe dajemo uputstva o tome kako treba da razvijemo ove robote da bismo ih zaista mogli primeniti u stvarnom svetu“, kaže Hochul Hvang, prvi autor rada i doktorant u Kimovoj laboratoriji za robotiku.
Na primer, on kaže da je vek trajanja baterije od dva sata važna karakteristika za putovanje na posao, što može biti i sat vremena samostalno. „Oko 90% ljudi je pomenulo trajanje baterije“, kaže on. „Ovo je kritičan deo pri dizajniranju hardvera jer trenutni četvoronožni roboti ne traju dva sata.
Ovo su samo neki od nalaza u radu. Drugi uključuju: dodavanje više orijentacija kamere kako bi se lakše rešile prepreke iznad glave; dodavanje audio senzora za opasnosti koje se približavaju iz okludiranih regiona; razumevanje „trotoara“ da bi se preneo znak, „idi pravo“, što znači pratiti ulicu (ne putovati savršeno ravnom linijom); i pomaže korisnicima da uđu u pravi autobus (i da onda pronađu i sedište).
Istraživači kažu da je ovaj rad odlična polazna tačka, dodajući da postoji još više informacija za raspakivanje od njihovih 2.000 minuta audio i 240 minuta video podataka.
Osvajanje nagrade za najbolji rad predstavljalo je priznanje koje je rad svrstalo u prvih 1% svih radova koji su podneti na konferenciji.
„Najuzbudljiviji aspekt osvajanja ove nagrade je to što istraživačka zajednica prepoznaje i vrednuje naš pravac“, kaže Kim. „Pošto ne verujemo da će roboti za pse vodiče biti dostupni osobama sa oštećenim vidom u roku od godinu dana, niti da ćemo rešiti svaki problem, nadamo se da će ovaj rad inspirisati širok spektar istraživača robotike i interakcije čoveka i robota, pomažući naša vizija će se brže ostvariti.“
Drugi istraživači koji su doprineli radu uključuju:
Ivan Li, vanredni profesor na CICS-u i ko-korespondentni autor članka zajedno sa Donghiunom, stručnjakom za adaptivne tehnologije i dizajn usredsređen na čoveka; Joideep Bisvas, vanredni profesor na Univerzitetu Teksas u Ostinu, koji je doneo svoje iskustvo u kreiranju algoritama veštačke inteligencije (AI) koji omogućavaju robotima da se kreću kroz nestrukturirana okruženja; Hee Tae Jung, docent na Univerzitetu Indijana, koji je svoju ekspertizu u ljudskim faktorima i kvalitativnom istraživanju uneo u participativno proučavanje ljudi sa hroničnim oboljenjima; i Nikolas Giudice, profesor na Univerzitetu Mejn koji je slep i dao je vredan uvid i tumačenje intervjua.
Na kraju, Kim shvata da robotika može učiniti najviše dobra kada se naučnici sete ljudskog elementa. „Moja doktorska i postdoktorska istraživanja su sve o tome kako da učinim da ovi roboti bolje rade“, dodaje Kim. „Pokušali smo da pronađemo [primenu koja je] praktična i nešto značajno za čovečanstvo.“
