ديسمبر 15, 2010
نقدم اختبار تورينج مثل المصافحة تدار من خلال نظام telerobotic التي تحتجز المحقق قلم الروبوتية والتفاعل مع طرف آخر (بشري أو اصطناعية). نحن نستخدم طريقة الاختيار القسري ، واستخراج مقياسا لتشابه النموذج الاصطناعي لمصافحة الإنسان.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد مدى تطابق نموذج الكمبيوتر للمصافحة مع المصافحة البشرية. يتم تحقيق ذلك من خلال تقديم أزواج من المصافحات للموضوعات أولا ، إما تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر البشري أو مزيج من الاثنين باستخدام واجهة روبوتية عن بعد. الخطوة الثانية من الإجراء هي أن تطلب من كل موضوع أن يختار داخل كل زوج ، أي من المصافحتين أكثر شبها بالإنسانية.
تتمثل الخطوة الأخيرة من الإجراء في حساب درجة الشبه البشري من إجابات الموضوع ، لنموذج المصافحة ، أو درجة الشبه البشري النموذجي ، أو MHLG. في النهاية ، يمكن الحصول على النتائج التي تظهر تمييزا كبيرا بين النماذج المختلفة ، MH Gs باستخدام اختبار Turing مثل المصافحة. يقتصر اختبار تورينج في الواقع على الذكاء اللفظي حيث لاحظ العلماء والمهندسون وجود فجوة كبيرة بين الذكاء الاصطناعي والطبيعي في جانب التحكم الحركي للسلوك الحركي.
فكر العديد من العلماء في هذه النسخة الحركية من اختبار الجولة ، لكنهم دعموا مؤخرا فقط ، تم التخلي عن الأجهزة الروبوتية القابلة للقيادة في مختبرات الأبحاث مما يسهل تنفيذ بروتوكول بسيط قابل للتكرار لجولة مثل اختبار المصافحة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال تفاعل الروبوت البشري ، مثل السمات الرئيسية لحركات الذراع البشرية التي توفر تجربة لمس بشرية طبيعية. تمتد الآثار المترتبة على هذه التقنية إلى تشخيصنا للإعاقات الحركية مثل الشلل الدماغي.
الخطوة التالية هي بناء جهاز تشخيص آلي يمكنه التمييز بين المصافحة البشرية السليمة والمعاقين. واحد. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية لأن حركة المصافحة من خلال النظام الآلي عن بعد ليست طبيعية وتستغرق وقتا وممارسة لتعلم كيفية التعامل مع الروبوت والتفاعل معه. وفقا للمفهوم الأصلي لاختبار الجولات الكلاسيكية ، تتكون تجارب المصافحة من ثلاثة كيانات ، إنسان ، كمبيوتر ، محقق.
يجلس المحقق والإنسان في نفس الغرفة ولكن تفصل بينهما شاشة، وبالتالي لا يستطيع المحقق رؤية أي من يقوم الكمبيوتر أو الإنسان بالمصافحة. المصافحة ليست مصافحة مباشرة ، ولكنها يتم إنجازها من خلال واجهة روبوتية ميكانيكية عن بعد تتكون من روبوتين سطحيين وهميين في حالة مصافحة بشرية وروبوت وهمي وبرنامج. في حالة مصافحة الكمبيوتر ، عندما تظهر كلمة مصافحة على شاشة الكمبيوتر ، يقوم المحقق والإنسان على الفور بحركات مصافحة عن طريق تحريك قلم الواجهة الروبوتية عن بعد في الاتجاه الرأسي.
تتمثل مهمة المحقق في مقارنة مصافحتين واختيار أيهما أكثر شبها بالإنسان بالضغط على مفتاح الصفحة الرئيسية أو مفتاح F1 لاختيار المصافحة الأولى أو بالضغط على النهاية أو F اثنين لاختيار المصافحة الثانية. تختلف البروتوكولات التجريبية الثلاثة الموضحة في هذا الفيديو عن بعضها البعض من خلال تكوين المصافحات التي تتم مقارنتها. البروتوكول الأول هو بروتوكول اختبار تورينج النقي ، لكن الاختيارات بين المصافحة البشرية والمصافحة التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر.
يتضمن البروتوكول الثاني المصافحات التي هي تركيبات مختلفة من القوى التي يولدها الإنسان والقوى التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. يتضمن البروتوكول الثالث المصافحة التي هي مجموعات مختلفة من المصافحة والضوضاء التي يولدها الإنسان ، أو القوى التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. أثناء التجربة ، يتم إنشاء ملف عشوائي تلقائيا عند إدخال اسم الملف العشوائي.
إذا كان الملف موجودا بالفعل، فسيستخدم النظام الملف الموجود. خلاف ذلك ، يقوم النظام تلقائيا بإنشاء ملف عشوائي جديد بالاسم المحدد. يحدد الملف العشوائي الترتيب الذي تحدث به المصافحات المختلفة.
يبدأ البروتوكول البحت ب 12 تجربة تدريبية لكل منهما مصافحتين يصافح فيها الإنسان والمحقق 24 مرة من خلال النظام الآلي عن بعد. يعرف المحقق أن هذه المرحلة يصافح إنسانا. الغرض من هذه التجارب التدريبية هو تعريف المشاركين بالواجهة الروبوتية عن بعد.
بعد جولة التدريب ، يتم إجراء مجموعة من أربع تجارب في كل تجربة. تتم مقارنة المصافحة البشرية بواحدة من أربع مصافحات لنماذج الكمبيوتر بترتيب عشوائي كما هو موضح في هذا المثال. على سبيل المثال، في المحاكمة الأولى من الكتلة الأولى، يصافح المحقق مرتين.
يتم إنشاء المصافحة الأولى من قبل الإنسان ويتم إنشاء المصافحة الثانية بواسطة الكمبيوتر باستخدام القوى التي يمليها النموذج الثالث. ثم يختار المحقق بين المصافحة رقم واحد والمصافحة الثانية لتحديد المصافحة التي تشبه الإنسان. على سبيل المثال، إذا اختار المحقق المصافحة رقم واحد، لأن المحقق قد اختار المصافحة البشرية.
ومع ذلك، لم يتم إخبار المحقق بما إذا كان قد تعرف على المصافحة البشرية بشكل صحيح في المحاكمة المقبلة. أول مصافحة للمحقق هي مع النموذج الثاني الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر ، والمصافحة الثانية مع الإنسان. يختار المحقق مرة أخرى أكثر المصافحة شبها بالإنسان.
يتم إجراء تجربتين أخريين بطريقة مماثلة. لاختبار النموذجين المتبقيين ، النموذج الأول والنموذج الرابع ضد المصافحة البشرية. هذا يكمل كتلة واحدة من الإصدارات التجريبية.
تتكون التجربة من 11 كتلة من أربع تجارب كل منها مع تقديم المصافحة الأربعة النموذجية بترتيب عشوائي في كل كتلة. الكتلة الأولية عبارة عن كتلة تدريبية ويتم التحليل على الكتل العشرة المتبقية. بعد الانتهاء من 10 كتل من التجربة ، تم اختبار كل نموذج من نماذج المصافحة الأربعة 10 مرات ضد مصافحة بشرية.
بعد الانتهاء من الكتل التجريبية ال 11 ، يتم حساب درجة الشبه البشري النموذجية لكل نموذج من النماذج الأربعة التي تم اختبارها. يتم التحليل عن طريق حساب نسبة المصافحة التي يقول فيها الموضوع إن المصافحة النموذجية تشبه الإنسان أكثر من المصافحة البشرية. على سبيل المثال ، إذا اختار المحقق النموذج مصافحة واحدة على المصافحة البشرية في مصافحتين من 10 مصافحات ، فإن نسبة النموذج إلى الإنسان ستكون 0.2 ، اضرب هذه النسبة في اثنين من أجل الحصول على درجة الشبه البشري النموذجية.
لكل نموذج حيث تكون نسبة 0.2 ، نموذج النموذج ، ستكون درجة التشابه البشري 0.4. إذا تم اختيار النموذج الثالث على أنه أكثر شبها بالإنسان في أربع من أصل 10 تجارب ، فستكون نسبته 0.4 وستكون درجة التشابه البشري النموذجية 0.8. إذا كان النموذج لا يمكن تمييزه عن الإنسان ، فستكون نسبته المحسوبة 0.5 وستكون درجة الشبه البشري النموذجية واحدة.
إذا كان النموذج غير بشري بشكل واضح ، مثل نموذجه ، فستكون درجة الشبه البشري صفرا. يتم تحديد MHLG عند واحد. في هذا البروتوكول ، يفصل نموذج المصافحة التي تم إنشاؤها عن الجزء البشري حيث تختلف المجموعة المحددة عبر التجارب على نطاق من المصافحة الخالصة التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر إلى مصافحة بشرية خالصة.
لذلك ، يشار إلى هذه المجموعة من التجارب باسم اختبار النموذج البشري المرجح. يبدأ البروتوكول بكتلة التدريب لمساعدة المحقق على تعلم التعرف على المصافحة البشرية البحتة والتعرف على الجهاز. لذلك ، تحتوي كتلة الممارسة على 30 تجربة تقارن المصافحة البشرية البحتة بالمصافحة التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر.
في نهاية كل محاكمة، يختار المحقق أي من المصافحتين كان أكثر شبها بالبشر. إذا حدد المحقق المصافحة البشرية بشكل صحيح ، فإن الشاشة تظهر صحيحة. إذا لم يختر المحقق المصافحة الصحيحة، تظهر رسالة خاطئة وتتاح للمحقق فرصة تكرار المحاكمة التدريبية الأخيرة.
بعد الدروب التدريبي، يبدأ المحقق سلسلة من المحاكمات لتقييم مصافحتين. المصافحتان هما مصافحة محفزة ومصافحة مرجعية ، كل منهما عبارة عن مزيج من القوى البشرية والنموذجية. في المصافحة المرجعية ، المصافحة التي يشعر بها المحقق هي مزيج متساو من القوى التي يولدها الإنسان والنموذج الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر.
بعبارة أخرى، في حين أن المشارك البشري يقوم بحركة مصافحة، فإن هذه المصافحة لا تشكل سوى 50٪ من القوة التي يدركها المحقق مع 50٪ المتبقية من القوة القادمة من نموذج في المصافحة المحفزة، فإن المصافحة التي يشعر بها المحقق هي مزيج مختلف من القوى التي يولدها الإنسان والنموذج الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر. في بعض المصافحة التحفيزية ، يكون الكسر الذي يساهم به الإنسان أكثر من النصف ، وبالتالي أكثر من المصافحة المرجعية. في مصافحة التحفيز الأخرى ، يكون الكسر الذي يساهم به الإنسان أقل من النصف وبالتالي أقل مما هو عليه في المصافحة المرجعية.
في نهاية كل محاكمة، يطلب من المحقق اختيار المصافحة التي تبدو أكثر شبها بالإنسان. تقارن هذه التجربة بين ثلاثة نماذج ونموذجين للاختبار ونموذج أساسي واحد. كما هو الحال في البروتوكول الخالص ، يبدأ هذا البروتوكول بكتلة واحدة غير محللة متبوعة ب 10 كتل تجريبية.
تتكون كل كتلة تجريبية من 24 تجربة تضم كل مجموعة من المجموعات الخطية الثمانية للنموذج والإنسان لكل مجموعة من مجموعات النماذج الثلاثة. عند الانتهاء من الكتل التجريبية العشر ، تكون وظيفة القياس النفسي اللوجستي مناسبة لإجابات المحقق. كما هو موضح في المقالة المصاحبة ، يعرض المنحنى الناتج احتمالية المحقق.
للإجابة على ذلك ، فإن المصافحة التحفيزية تشبه الإنسان أكثر من المصافحة المرجعية كدالة لحافز ألفا مطروحا منه مرجع ألفا ، يتم استخراج نقطة المساواة الذاتية أو PSE من مستوى العتبة 0.5 للمنحنى السيكومتري الذي يشير إلى الفرق بين حافز ألفا ومرجع ألفا الذي ينظر إليه على أنه يشبه النموذج البشري بنفس القدر. يتم حساب درجة التشابه البشري لبروتوكول النموذج البشري المرجح عن طريق طرح PSE من 0.5 ، النماذج التي ينظر إليها على أنها أقل أو أكثر نماذج إنتاجية ممكنة تشبه الإنسان ، قيم درجة التشابه البشري صفر أو واحد على التوالي. يقارن البروتوكول النهائي نموذج المصافحة بجزء من المصافحة العشوائية للجزء البشري.
في هذا البروتوكول ، تكون المصافحة التحفيزية عبارة عن مصافحة تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر بناء على نموذج. المصافحة الأخرى ، المصافحة المرجعية هي قوة ناتجة عن مجموعات مختلفة من المصافحة البشرية والضوضاء البيضاء بأقصى قوة مطلقة تبلغ اثنين من N تمت ترشيحها باستخدام مرشح Lowpass Butterworth من الترتيب الخامس بتردد أقصى قدره اثنين على pi. في نهاية كل محاكمة، يطلب من المحقق اختيار المصافحة التي تبدو أكثر شبها بالإنسان.
يحتوي البروتوكول على تصميم مشابه لاختبار النموذج البشري المرجح السابق. بعد جولة تدريبية وكتلة غير محللة ، يتم تشغيل سلسلة من 10 كتل تجريبية على النحو التالي. يتم استخراج PSE من المنحنى السيكومتري كما كان من قبل ويحدد درجة التشابه البشري النموذجية لبروتوكول الضوضاء المضاف.
يوضح هذا الشكل نتائج البروتوكول النقي ويقارن المصافحة البشرية بنموذجين مختلفين للمصافحة. توضح النقطتان قيم درجة التشابه البشري للنموذج المحسوبة لنموذجين لزجة مرنة تسمى KB واحد و KB اثنين. توضح النتائج أن نموذج KB two ينظر إليه على أنه أكثر شبها بالبشر من نموذج KB واحد.
يوضح هذا الشكل نتائج البروتوكول البشري للنموذج المرجح ، والذي قارن نسبة متفاوتة من مصافحات النموذج البشري بنسبة ثابتة 50 50 من مصافحات النموذج البشري. تمثل العلامات السوداء درجات الشبه البشري النموذجي لنماذج الاختبار ، وتمثل العلامات الرمادية تلك الخاصة بالنموذج الأساسي. تمثل أشرطة الخطأ المنحنيات السيكومترية وفترات الثقة.
يوضح هذا الشكل النتائج من بروتوكول الضوضاء المضاف ، والذي يقارن مصافحة نموذجية بالمصافحة بنسبة متفاوتة من مكونات الإنسان إلى الضوضاء. تمثل العلامات السوداء درجات الشبه البشري النموذجي للنماذج وتمثل العلامات الرمادية تلك الخاصة بالضوضاء. تمثل أشرطة الخطأ فترات الثقة في المنحنى السيكومتري.
توضح هذه النتائج أن النموذج اللزج المرن KB two ينظر إليه على أنه أكثر شبها بالإنسان من النموذج اللزج المرن KB واحد ، باستخدام جميع طرق التقييم الثلاث أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر التفاعل مع الجهاز الآلي بشكل صحيح ومحاولة جعل التفاعل سلسا قدر الإمكان باتباع هذا الإجراء. يمكن إجراء طرق أخرى مثل الاختبار والتعرف على المصافحة البشرية في اضطرابات النمو المنتشرة من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل ، كيف تؤثر اضطرابات النمو المنتشرة على القدرة على التمييز بين الإيماءات البشرية وغير البشرية؟ الآن ، بعد تطويرها ، يمكن لهذه التقنية أن تمهد الطريق لاستخدام المصافحة كأداة تعرف.
نفترض أن الغرض من المصافحة هو معرفة شيء عن الشخص الآخر. لذلك ، فإن المنهجية التي نقترحها لتطوير مصافحة شبيهة بالإنسان يمكن أن تسهل أيضا تطوير نظام تصنيف المصافحة ، والذي يمكنه استخراج معلومات عن الشخص الآخر من مصافحته. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديه فهم جيد لكيفية أداء جولة أحادية البعد مثل اختبار المصافحة وكيف سنقوم بتقييم نماذج المصافحة المقدمة إلى أول جولة دولية مثل بطولة اختبار المصافحة.
تقدم هذه الدراسة اختبارًا يشبه تجربة تورينج لضغوط اليدين باستخدام نظام تليفيروبوتيك لتقييم تشابه نماذج ضغط اليدين الاصطناعية مع ضغط اليدين البشري. تتضمن الطريقة نموذجًا اختياريًا فرضيًا حيث يقارن الأشخاص ضغطات اليدين ويقيّمون مدى تشابهها مع ضغط اليدين البشري.
Assessing motor intelligence in computational models addresses a critical gap in human-robot interaction, particularly for applications requiring naturalistic motor behavior such as rehabilitation robotics and assistive devices. The Turing-like handshake test provides a quantitative framework to evaluate model fidelity to human motor patterns, supporting mechanistic de-risking in preclinical model development. This enables predictive confidence in target validation for neuromotor pathways and informs go/no-go decisions in early discovery stages focused on motor function restoration.
The method integrates into the discovery continuum by informing hypothesis testing in motor control pathways, enabling assay readiness through standardized motor output, and supporting analytics-driven comparisons of model performance against human benchmarks.