أحد الأبعاد اختبار تورينج المصافحة على غرار سيارات للاستخبارات

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد مدى تطابق نموذج حاسوبي للمصافحة مع المصافحة البشرية. ويتم تحقيق ذلك من خلال عرض أزواج من المصافحات على الأشخاص الخاضعين للتجربة، بحيث تكون هذه المصافحات إما بشرية أو مولدة حاسوبياً أو مزيجاً من الاثنين باستخدام واجهة روبوتية عن بُعد. وتتمثل الخطوة الثانية من الإجراء في الطلب من كل شخص أن يحدد، ضمن كل زوج، أي من المصافحتين هي الأكثر شبهاً بالمصافحة البشرية.

تتمثل الخطوة النهائية من الإجراء في حساب درجة التشابه البشري من إجابات المفحوص، وذلك بالنسبة لنموذج المصافحة، وهي درجة التشابه البشري للنموذج، أو MHLG. وفي نهاية المطاف، يمكن الحصول على نتائج تظهر تمايزاً ملحوظاً بين النماذج المختلفة، MH Gs باستخدام اختبار المصافحة الشبيه بتورينج. 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 تورينج، ولكن مؤخراً فقط أصبحت الأجهزة الروبوتية القابلة للقيادة والمدعومة متوفرة في المختبرات البحثية، مما سهل تنفيذ بروتوكول بسيط وقابل للتكرار لاختبار مصافحة شبيه باختبار تورينج. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال التفاعل بين الإنسان والروبوت، مثل ما هي السمات الأساسية لحركات ذراع الإنسان التي توفر تجربة لمس بشرية طبيعية. وتمتد تداعيات هذه التقنية إلى تشخيصنا للاعتلالات الحركية مثل الشلل الدماغي.

تتمثل الخطوة التالية في بناء جهاز تشخيصي روبوتي يمكنه التمييز بين مصافحة اليد البشرية السليمة وتلك المصابة باعتلال. ويعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمراً بالغ الأهمية، حيث إن حركة المصافحة عبر النظام الروبوتي عن بُعد ليست طبيعية، وتتطلب وقتاً وممارسة لتعلم كيفية التعامل مع الروبوت والتفاعل معه. وبناءً على المفهوم الأصلي لاختبار تورينج الكلاسيكي، تتكون تجارب المصافحة من ثلاثة كيانات: إنسان، وحاسوب، ومستجوب.

يجلس المستجوب والشخص في الغرفة نفسها ولكن يفصل بينهما حاجز، وبالتالي لا يستطيع المستجوب رؤية ما إذا كان الكمبيوتر أو الإنسان هو من يقوم بتوليد المصافحة. لا تكون المصافحات مباشرة، بل يتم تنفيذها من خلال واجهة روبوتية عن بُعد ميكانيكية تتكون من روبوتين مكتبيين وهميين في حالة المصافحة البشرية، وروبوت وهمي واحد وبرمجيات في حالة مصافحة الكمبيوتر. وفي حالة مصافحة الكمبيوتر، عندما تظهر كلمة "مصافحة" على شاشة الكمبيوتر، يقوم المستجوب والإنسان على الفور بحركات المصافحة عن طريق تحريك قلم واجهة الروبوتات عن بُعد في الاتجاه الرأسي.

تتمثل مهمة المستجوب في مقارنة مصافحتين واختيار أيهما أكثر شبهاً بالبشر، وذلك بالضغط على مفتاح home أو F1 لاختيار المصافحة الأولى، أو بالضغط على مفتاح end أو F2 لاختيار المصافحة الثانية. تختلف البروتوكولات التجريبية الثلاثة الموضحة في هذا الفيديو عن بعضها البعض من حيث تكوين المصافحات التي تتم مقارنتها؛ حيث يمثل البروتوكول الأول بروتوكول اختبار تورينج الصرف، ولكن تكون الاختيارات فيه بين مصافحة بشرية ومصافحة تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر.

يتضمن البروتوكول الثاني مصافحات تتكون من تركيبات متنوعة من القوى التي يولدها البشر وتلك التي يولدها الكمبيوتر. ويتضمن البروتوكول الثالث مصافحات عبارة عن تركيبات متنوعة من مصافحة يولدها البشر مع ضوضاء، أو قوى يولدها الكمبيوتر بالكامل. وخلال التجربة، يتم إنشاء ملف عشوائي تلقائيًا عند ظهور المطالبة بإدخال اسم للملف العشوائي.

إذا كان الملف موجودًا بالفعل، يستخدم النظام الملف الحالي. خلاف ذلك، يقوم النظام تلقائيًا بإنشاء ملف عشوائي جديد بالاسم المحدد. ويحدد الملف العشوائي الترتيب الذي تتم به المصافحات المختلفة.

يبدأ البروتوكول النقي بـ 12 تجربة تدريبية، تتكون كل منها من مصافحتين، حيث يتصافح الإنسان والمستجوب 24 مرة عبر النظام الروبوتي عن بُعد. يكون المستجوب على علم في هذه المرحلة بأنه يتصافح مع إنسان. والغرض من هذه التجارب التدريبية هو تعريف المشاركين بواجهة النظام الروبوتي عن بُعد.

بعد الجولة التدريبية، يتم تنفيذ مجموعة مكونة من أربع تجارب في كل محاولة. وتتم مقارنة مصافحة بشرية بواحدة من أربع مصافحات لنماذج حاسوبية بترتيب عشوائي كما هو موضح في هذا المثال. فعلى سبيل المثال، في التجربة الأولى من المجموعة الأولى، يقوم المستجوب بالمصافحة مرتين.

يتم إنشاء المصافحة الأولى بواسطة الإنسان والمصافحة الثانية بواسطة الكمبيوتر باستخدام القوى التي يمليها النموذج الثالث. ثم يختار المستجوب بين المصافحة رقم واحد والمصافحة رقم اثنين لتحديد أي مصافحة هي الأكثر شبهاً بالبشر. على سبيل المثال، إذا اختار المستجوب المصافحة رقم واحد باعتبارها الأكثر شبهاً بالبشر، فهذا يعني أن المستجوب قد اختار مصافحة الإنسان.

ومع ذلك، لا يتم إخبار المستجوب ما إذا كان قد حدد مصافحة الإنسان بشكل صحيح في التجربة التالية. تكون المصافحة الأولى للمستجوب مع النموذج الثاني الذي تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر، والمصافحة الثانية مع الإنسان. يقوم المستجوب مرة أخرى باختيار المصافحة الأكثر شبهاً بالبشر.

يتم إجراء تجربتين إضافيتين بطريقة مماثلة. لاختبار النموذجين المتبقيين، النموذج الأول والنموذج الرابع، مقابل المصافحة البشرية. وبذلك تكتمل مجموعة واحدة من التجارب.

تتكون التجربة من 11 مجموعة تضم كل منها أربع محاولات، حيث تُعرض نماذج المصافحات الأربعة بترتيب عشوائي في كل مجموعة. تُخصص المجموعة الأولى للتدريب، بينما يتم إجراء التحليل على المجموعات العشر المتبقية. وبعد إتمام المجموعات العشر من التجربة، يكون قد تم اختبار كل نموذج من نماذج المصافحة الأربعة 10 مرات مقابل مصافحة بشرية.

بعد إكمال الكتل التجريبية الـ 11، يتم حساب درجة محاكاة البشر النموذجية لكل نموذج من النماذج الأربعة المختبرة. يتم إجراء التحليل عن طريق حساب نسبة المصافحات التي يذكر فيها الشخص الخاضع للتجربة أن مصافحة النموذج أكثر شبهاً بالبشر من المصافحة البشرية. على سبيل المثال، إذا اختار الفاحص مصافحة النموذج بدلاً من المصافحة البشرية في اثنتين من أصل 10 مصافحات، فإن نسبة النموذج إلى البشر ستكون 0.2، ويتم ضرب هذه النسبة في اثنين للحصول على درجة محاكاة البشر للنموذج.

لكل نموذج تكون فيه النسبة 0.2، ستكون درجة التشابه البشري للنموذج الأول 0.4. وإذا تم اختيار النموذج الثالث كونه الأكثر شبهاً بالبشر في أربع من أصل 10 تجارب، فإن نسبته ستكون 0.4 وستكون درجة التشابه البشري للنموذج 0.8. وإذا كان النموذج غير قابل للتمييز عن البشر، فإن نسبته المحسوبة ستكون 0.5 وستكون درجة التشابه البشري للنموذج واحد.

إذا كان النموذج غير بشري بشكل واضح، كما في نموذجه، فإن درجة التشابه البشري تكون صفراً. والحد الأقصى لدرجة التشابه البشري (MHLG) هو واحد. في هذا البروتوكول، يتم توليد مصافحات تبتعد عن نموذج الجزء البشري، حيث يختلف المزيج المحدد عبر التجارب على مقياس يتراوح من مصافحة تم توليدها بالكامل بواسطة الكمبيوتر إلى مصافحة بشرية خالصة.

وبناءً على ذلك، يُشار إلى هذه المجموعة من التجارب باسم اختبار النموذج البشري الموزون. يبدأ البروتوكول بكتلة تدريبية لمساعدة المستجوب على تعلم كيفية التعرف على المصافحة البشرية الخالصة والتعرف على الجهاز. لذا، تتضمن الكتلة التدريبية 30 محاولة تقارن بين المصافحة البشرية الخالصة والمصافحة التي يولدها الكمبيوتر.

في نهاية كل تجربة، يختار المستجوب أيّ المصافحتين كانت الأكثر شبهاً بالمصافحة البشرية. إذا حدد المستجوب المصافحة البشرية بشكل صحيح، تظهر كلمة "صحيح" على الشاشة. أما إذا لم يختار المستجوب المصافحة الصحيحة، فتظهر رسالة "خطأ"، وتُتاح للمستجوب فرصة تكرار تجربة التدريب الأخيرة.

بعد كتلة التدريب، يبدأ المستجوب سلسلة من التجارب لتقييم مصافحتين. هاتان المصافحتان هما مصافحة تحفيزية ومصافحة مرجعية، وكل منهما عبارة عن مزيج من القوى البشرية وقوى النموذج. وفي المصافحة المرجعية، تكون المصافحة التي يشعر بها المستجوب مزيجاً متساوياً من القوى التي يولدها الإنسان والنموذج المولد حاسوبياً.

بعبارة أخرى، بينما يقوم المشارك البشري بحركة المصافحة، فإن هذه المصافحة تشكل 50% فقط من القوة التي يشعر بها المستجوب، بينما تأتي الـ 50% المتبقية من القوة من نموذج في مصافحة التحفيز؛ لذا فإن المصافحة التي يشعر بها المستجوب هي مزيج متغير من القوى الناتجة عن البشر وعن نموذج تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر. في بعض مصافحات التحفيز، تكون الحصة التي يساهم بها البشر أكثر من النصف، وبالتالي تكون أكثر مما هي عليه في مصافحة المرجع. وفي مصافحات تحفيز أخرى، تكون الحصة التي يساهم بها البشر أقل من النصف، وبالتالي تكون أقل مما هي عليه في مصافحة المرجع.

في نهاية كل تجربة، يُطلب من المستجوب اختيار المصافحة التي بدت أكثر محاكاة للبشر. تقارن هذه التجربة بين ثلاثة نماذج: نموذجين اختباريين ونموذج أساسي واحد. وكما هو الحال في البروتوكول النقي، يبدأ هذا البروتوكول بكتلة واحدة غير مُحللة تليها 10 كتل تجريبية.

تتكون كل كتلة تجريبية من 24 محاولة تشمل كل مجموعة من المجموعات الثماني للتوليفات الخطية بين النموذج والإنسان لكل واحدة من توليفات النماذج الثلاثة. وعند الانتهاء من الكتل التجريبية العشر، يتم تطبيق دالة سيكومترية لوجستية على إجابات المستجوب. وكما هو موضح في المقال المصاحب، يوضح المنحنى الناتج احتمالية المستجوب.

للإجابة على ذلك، تُعتبر مصافحة المحفز أكثر شبهاً بالبشر من المصافحة المرجعية. وكدالة للمحفز ألفا ناقص المرجع ألفا، يتم استخراج نقطة التساوي الذاتي (PSE) من مستوى عتبة 0.5 للمنحنى السيكومتري، مما يشير إلى الفرق بين المحفز ألفا والمرجع ألفا الذي يتم عنده إدراك المصافحتين بأنهما متساويتان في درجة الشبه بالبشر. يتم حساب درجة الشبه بالبشر لبروتوكول النموذج البشري الموزون عن طريق طرح قيمة PSE من 0.5؛ حيث تعطي النماذج التي يُنظر إليها على أنها الأقل أو الأكثر شبهاً بالبشر قيم درجة شبه بالبشر تبلغ صفراً أو واحداً على التوالي. ويقارن البروتوكول النهائي مصافحة النموذج بمصافحة تتكون جزئياً من بشر وجزئياً من ضوضاء عشوائية.

في هذا البروتوكول، تكون مصافحة التحفيز عبارة عن مصافحة تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر بناءً على نموذج محدد. أما المصافحة الأخرى، وهي المصافحة المرجعية، فهي قوة ناتجة عن تركيبات متنوعة من المصافحة البشرية والضجيج الأبيض بقوة مطلقة قصوى تبلغ 2 N، تمت تصفيتها باستخدام مرشح Butterworth منخفض التمرير من الدرجة الخامسة عند تردد أقصى يبلغ 2/π. وفي نهاية كل تجربة، يُطلب من المستجوب اختيار المصافحة التي بدت أكثر شبهاً بالمصافحة البشرية.

يتخذ البروتوكول تصميماً مشابهاً لاختبار النموذج البشري الموزون السابق. فبعد جولة تدريبية ومجموعة غير مُحللة، يتم تنفيذ سلسلة من 10 مجموعات تجريبية على النحو التالي. يتم استخلاص نقطة التكافؤ الذاتي (PSE) من المنحنى السيكومتري كما في السابق، وهي التي تحدد درجة التشابه البشري للنموذج في بروتوكول الضوضاء المضافة.

يوضح هذا الشكل النتائج المستخلصة من البروتوكول النقي ويقارن المصافحات البشرية بمصافحتين لنموذجين مختلفين. وتظهر النقطتان قيم درجات محاكاة البشر المحسوبة لنموذجين لزوجيين مرنين يسميان KB one و KB two. وتظهر النتائج أن النموذج KB two يُنظر إليه على أنه أكثر محاكاة للبشر من النموذج KB one.

يوضح هذا الشكل النتائج المستخلصة من البروتوكول البشري للنموذج الموزون، والذي قارن بين نسبة متغيرة من المصافحات بين النموذج والبشر وبين نسبة ثابتة قدرها 50 50 من المصافحات بين النموذج والبشر. تمثل العلامات السوداء درجات محاكاة النموذج للبشر لنماذج الاختبار، بينما تمثل العلامات الرمادية درجات النموذج الأساسي. وتمثل أشرطة الخطأ منحنيات القياس النفسي، وفترات الثقة.

يوضح هذا الشكل النتائج المستخلصة من بروتوكول إضافة الضجيج، والذي يقارن بين مصافحة النموذج ومصافحة بنسب متفاوتة من المكونات البشرية ومكونات الضجيج. تمثل العلامات السوداء درجات محاكاة البشر للنماذج، بينما تمثل العلامات الرمادية درجات الضجيج. وتشير أشرطة الخطأ إلى فترات الثقة للمنحنى السيكومتري.

تظهر هذه النتائج أن النموذج اللزوجي المرن KB two يُنظر إليه على أنه أكثر محاكاة للبشر من النموذج اللزوجي المرن KB one، وذلك باستخدام طرق التقييم الثلاث جميعها. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر التفاعل مع الجهاز الروبوتي بشكل صحيح ومحاولة جعل التفاعل سلسًا قدر الإمكان عند اتباع هذا الإجراء. ويمكن تنفيذ طرق أخرى مثل الاختبار والتعرف على المصافحات البشرية في اضطرابات النمو الشاملة من أجل الإجابة على أسئلة إضافية مثل: كيف تؤثر اضطرابات النمو الشاملة على القدرة على التمييز بين الإيماءات البشرية وغير البشرية؟ والآن، بعد تطوير هذه التقنية، يمكن أن تمهد الطريق لاستخدام المصافحة كأداة للتعرف.

نفترض أن الغرض من المصافحة هو تعلم شيء ما عن الشخص الآخر. لذلك، فإن المنهجية التي نقترحها لتطوير مصافحة تحاكي البشر يمكن أن تسهل أيضًا تطوير نظام لتصنيف المصافحات، والذي يمكنه استخراج معلومات عن الشخص الآخر من خلال مصافحته. بعد مشاهدة هذا الفيديو، سيكون لدى المشاهد فهم جيد لكيفية إجراء اختبار المصافحة أحادي البعد الشبيه بالجولة، وكيفية تقييمنا لنماذج المصافحة المقدمة في البطولة الدولية الأولى لاختبار المصافحة الشبيه بالجولة.