December 15th, 2010
Vi presentiamo un simile test di Turing Handshake amministrato attraverso un sistema telerobotica in cui l'interrogante è in possesso di uno stilo robotica e l'interazione con un altro soggetto (umano o artificiale). Noi utilizziamo un metodo di scelta forzata, ed estrarre una misura per la somiglianza del modello artificiale di una stretta di mano umana.
L'obiettivo generale di questa procedura è determinare il grado di corrispondenza tra un modello computerizzato di stretta di mano e la stretta di mano umana. Ciò si ottiene presentando prima ai soggetti coppie di strette di mano, generate da un computer umano o una combinazione delle due utilizzando un'interfaccia telerobotica. Il secondo passo della procedura consiste nel chiedere a ciascun soggetto di scegliere all'interno di ogni coppia, quale delle due strette di mano è più simile all'uomo.
Il passaggio finale della procedura consiste nel calcolare dalle risposte del soggetto il grado di somiglianza umana, per il modello di stretta di mano, il grado di somiglianza umana del modello o MHLG. In definitiva, si possono ottenere risultati che mostrano una distinzione significativa tra i diversi modelli, MH Gs utilizzando il test di stretta di mano simile a quello di Turing. Il test di Turing è in realtà limitato all'intelligenza verbale, in cui scienziati e ingegneri hanno osservato un grande divario tra intelligenza artificiale e naturale nell'aspetto del controllo motorio del comportamento motorio.
Molti scienziati hanno pensato a questa versione motoria del test itinerante, ma solo di recente hanno sostenuto che i dispositivi robotici guidabili sono stati abbandonati nei laboratori di ricerca, facilitando l'implementazione di un protocollo semplice e riproducibile per un test di stretta di mano simile a quello del touring. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'interazione uomo-robot, ad esempio quali sono le caratteristiche chiave dei movimenti del braccio umano che forniscono un'esperienza naturale del tocco umano. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla nostra diagnosi di disabilità motorie come la paralisi cerebrale.
Il prossimo passo è quello di costruire un dispositivo diagnostico robotico in grado di distinguere una stretta di mano umana sana da una menomata. Uno. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto il movimento della stretta di mano attraverso il sistema telerobotico non è naturale e richiede tempo e pratica per imparare a gestire e interagire con il robot. Seguendo il concetto originale del classico test itinerante, gli esperimenti della stretta di mano consistono in tre entità, un umano, un computer, un interrogatore.
L'interrogante e l'essere umano sono seduti nella stessa stanza ma sono separati da uno schermo, e quindi l'interrogante non può vedere quale sia il computer o l'essere umano che sta generando la stretta di mano. Le strette di mano non sono strette di mano dirette, ma vengono realizzate attraverso un'interfaccia robotica tele meccanica composta da due robot desktop fantasma nel caso di una stretta di mano umana e un robot fantasma e software. Nel caso di una stretta di mano al computer, quando la parola stretta di mano appare sullo schermo del computer, l'interrogatore e l'essere umano eseguono immediatamente movimenti di stretta di mano muovendo lo stilo dell'interfaccia robotica tele in direzione verticale.
Il compito dell'interrogatore è quello di confrontare due strette di mano e selezionare quella più simile a quella umana premendo il tasto Home o F1 per scegliere la prima stretta di mano o premendo fine o F due per scegliere la seconda stretta di mano. I tre protocolli sperimentali dimostrati in questo video differiscono l'uno dall'altro per la composizione delle strette di mano che vengono confrontate. Il primo protocollo è il protocollo di test di Turing puro, ma le scelte tra una stretta di mano umana e una stretta di mano generata dal computer.
Il secondo protocollo include strette di mano che sono composizioni variabili di forze generate dall'uomo e generate dal computer. Il terzo protocollo include strette di mano che sono combinazioni variabili di una stretta di mano e di un rumore generati da un essere umano, o di forze puramente generate dal computer. Durante l'esperimento, viene creato automaticamente un file casuale al prompt di immettere un nome per il file casuale.
Se il file esiste già, il sistema utilizza il file esistente. In caso contrario, il sistema genera automaticamente un nuovo file casuale con il nome specificato. Il file casuale definisce l'ordine in cui si verificano le diverse strette di mano.
Il protocollo puro inizia con 12 prove pratiche di due strette di mano ciascuna in cui l'umano e l'interrogatore si stringono la mano 24 volte attraverso il sistema tele robotico. L'interrogatore sa che in questa fase stringe la mano a un essere umano. Lo scopo di queste prove pratiche è quello di familiarizzare i partecipanti con l'interfaccia telerobotica.
Dopo il turno di pratica, in ogni prova viene svolto un blocco di quattro prove. Una stretta di mano umana viene confrontata con una delle quattro strette di mano del modello computerizzato in ordine casuale, come mostrato in questo esempio. Ad esempio, nel primo processo del primo blocco, l'interrogante stringe la mano due volte.
La prima stretta di mano è generata dall'essere umano e la seconda è generata dal computer utilizzando le forze dettate dal modello tre. L'interrogatore seleziona quindi tra la stretta di mano numero uno e la stretta di mano numero due per decidere quale stretta di mano è più simile a quella umana. Ad esempio, se l'interrogante seleziona la stretta di mano numero uno, in quanto più simile a un essere umano, l'interrogante ha scelto la stretta di mano umana.
Tuttavia, all'interrogante non viene detto se ha identificato correttamente la stretta di mano umana nel processo successivo. La prima stretta di mano dell'interrogante è con il modello due generato dal computer, e la seconda stretta di mano è con l'umano. L'interrogante seleziona nuovamente la stretta di mano più simile a quella umana.
Altre due prove vengono eseguite in modo simile. Per testare i due modelli rimanenti, il modello uno e il modello quattro rispetto alla stretta di mano umana. In questo modo viene completato un blocco di prove.
L'esperimento consiste in 11 blocchi di quattro prove ciascuno con i quattro handshake del modello presentati in ordine casuale in ciascun blocco. Il blocco iniziale è un blocco di pratica e l'analisi viene eseguita sui restanti 10 blocchi. Dopo aver completato i 10 blocchi dell'esperimento, ciascuno dei quattro modelli di stretta di mano è stato testato 10 volte contro una stretta di mano umana.
Dopo il completamento degli 11 blocchi sperimentali, viene calcolato un grado di somiglianza umana del modello per ciascuno dei quattro modelli testati. L'analisi viene effettuata calcolando la proporzione di strette di mano in cui il soggetto afferma che la stretta di mano del modello è più simile a quella umana. Ad esempio, se l'interrogante sceglie la stretta di mano del modello rispetto alla stretta di mano umana in due delle 10 strette di mano, la proporzione tra modello e umano sarebbe 0,2, moltiplicare questa proporzione per due per ottenere il grado di somiglianza umana del modello.
Per ogni modello in cui la proporzione di 0,2, il modello di un modello, il grado di somiglianza umana sarebbe 0,4. Se il modello tre fosse stato selezionato come più simile all'uomo in quattro delle 10 prove, allora la sua proporzione sarebbe stata di 0,4 e il suo grado di somiglianza umana del modello sarebbe stato di 0,8. Se un modello è indistinguibile da un essere umano, la sua proporzione calcolata sarebbe 0,5 e il grado di somiglianza umana del modello sarebbe uno.
Se un modello è chiaramente non umano, come il suo modello, il grado di somiglianza umana sarebbe zero. L'MHLG è limitato a uno. In questo protocollo, la stretta di mano generata separa il modello di parte umana in cui la combinazione specifica varia tra le prove su una scala che va da una stretta di mano generata al computer a una stretta di mano umana pura.
Pertanto, questa serie di esperimenti viene definita test del modello umano ponderato. Il protocollo inizia con il blocco di pratica per aiutare l'interrogante a imparare a riconoscere una stretta di mano puramente umana e a familiarizzare con l'apparato. Pertanto, il blocco di pratica ha 30 prove che confrontano una stretta di mano puramente umana con una stretta di mano generata dal computer.
Alla fine di ogni processo, l'interrogante sceglie quale delle due strette di mano era più simile a quella umana. Se l'interrogatore identifica correttamente la stretta di mano umana, lo schermo viene visualizzato correttamente. Se l'interrogante non sceglie la stretta di mano corretta, viene visualizzato un messaggio errato e l'interrogante ha l'opportunità di ripetere l'ultima prova pratica.
Dopo il blocco di pratica, l'interrogatore inizia una serie di prove per valutare due strette di mano. Le due strette di mano sono una stretta di mano di stimolo e una stretta di mano di riferimento, ognuna delle quali è una combinazione di forze umane e di un modello. Nella stretta di mano di riferimento, la stretta di mano percepita dall'interrogante è una miscela uniforme delle forze generate dall'essere umano e di un modello generato al computer.
In altre parole, mentre il partecipante umano fa un movimento di stretta di mano, quella stretta di mano costituisce solo il 50% della forza percepita dall'interrogante con il restante 50% della forza proveniente da un modello nella stretta di mano dello stimolo, la stretta di mano sentita dall'interrogante è una miscela variabile delle forze generate dall'essere umano e da un modello generato al computer. In alcune delle strette di mano di stimolo, la frazione fornita dall'essere umano è più della metà, e quindi più che nella stretta di mano di riferimento. In altre strette di mano di stimolo, la frazione fornita dall'essere umano è meno della metà e quindi inferiore a quella della stretta di mano di riferimento.
Alla fine di ogni processo, all'interrogante viene chiesto di scegliere la stretta di mano che sembrava più simile a quella umana. In questo esperimento vengono confrontati tre modelli, due modelli di test e un modello di base. Come nel protocollo puro, questo protocollo inizia con un blocco non analizzato seguito da 10 blocchi sperimentali.
Ogni blocco sperimentale è costituito da 24 prove che comprendono ciascuna delle otto combinazioni lineari di modello e umano per ciascuna delle tre combinazioni di modelli. Al completamento dei 10 blocchi sperimentali, una funzione psicometrica logistica viene adattata alle risposte dell'interrogante. Come descritto nell'articolo di accompagnamento, la curva risultante mostra la probabilità dell'interrogante.
Per rispondere a questa domanda, una stretta di mano dello stimolo è più simile a quella umana rispetto alla stretta di mano di riferimento In funzione dello stimolo alfa meno il riferimento alfa, il punto di uguaglianza soggettiva o PSE viene estratto dal livello di soglia 0,5 della curva psicometrica che indica la differenza tra lo stimolo alfa e il riferimento alfa per cui le strette di mano sono percepite come ugualmente umane nel modello. Il grado di somiglianza umana per il protocollo del modello umano ponderato viene calcolato sottraendo il PSE da 0,5, i modelli che sono percepiti come il modello di resa meno o più simile all'uomo possibile, i valori del grado di somiglianza umana rispettivamente pari a zero o uno. Il protocollo finale confronta un handshake modello con un handshake di rumore casuale in parte umano.
In questo protocollo, l'handshake dello stimolo è un handshake generato al computer basato su un modello. L'altro handshake, l'handshake di riferimento, è una forza generata da varie combinazioni dell'handshake umano e del rumore bianco con una forza assoluta massima di due N filtrata utilizzando il filtro Butterworth passa-basso di ordine cinque a una frequenza massima di due su pi greco. Alla fine di ogni processo, all'interrogante viene chiesto di scegliere la stretta di mano che sembrava più simile a quella umana.
Il protocollo ha un design simile al precedente test del modello umano ponderato. Dopo un giro di pratica e un blocco non analizzato, viene eseguita una serie di 10 blocchi sperimentali come segue. Il PSE viene estratto dalla curva psicometrica come prima e definisce il grado di somiglianza umana del modello per il protocollo di rumore aggiunto.
Questa figura mostra i risultati del protocollo puro e confronta le strette di mano umane con due diverse strette di mano. I due punti mostrano i valori calcolati del grado di somiglianza umana del modello per due modelli viscoelastici denominati KB uno e KB due. I risultati dimostrano che il modello KB 2 è percepito come più simile all'uomo rispetto al modello KB 1.
Questa figura mostra i risultati del protocollo umano del modello ponderato, che ha confrontato un rapporto variabile di strette di mano del modello umano con un rapporto fisso di 50 50 50 di strette di mano del modello umano. Gli indicatori neri rappresentano i gradi di somiglianza umana del modello per i modelli di test, mentre gli indicatori grigi rappresentano quelli del modello di base. Le barre di errore rappresentano le curve psicometriche, gli intervalli di confidenza.
Questa figura mostra i risultati del protocollo di rumore aggiunto, che confronta un handshake del modello con un handshake con un rapporto variabile tra componenti umani e rumore. I marcatori neri rappresentano i gradi di somiglianza umana del modello per i modelli e i marcatori grigi rappresentano quelli del rumore. Le barre di errore rappresentano gli intervalli di confidenza della curva psicometrica.
Questi risultati dimostrano che il modello viscoelastico KB 2 è percepito come più simile all'uomo rispetto al modello viscoelastico KB 1, utilizzando tutti e tre i metodi di valutazione Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di interagire correttamente con il dispositivo robotico e cercare di rendere l'interazione il più fluida possibile Seguendo questa procedura. Altri metodi, come i test, il riconoscimento delle strette di mano umane nei disturbi pervasivi dello sviluppo, possono essere eseguiti per rispondere a ulteriori domande come: in che modo i disturbi pervasivi dello sviluppo influenzano la capacità di distinguere i gesti umani da quelli non umani? Ora, dopo il suo sviluppo, questa tecnica può aprire la strada all'utilizzo dell'handshake come strumento di riconoscimento.
Ipotizziamo che lo scopo della stretta di mano sia quello di imparare qualcosa sull'altra persona. Pertanto, la metodologia che proponiamo per lo sviluppo di una stretta di mano simile a quella umana può anche facilitare lo sviluppo di un sistema di classificazione della stretta di mano, che può estrarre informazioni sull'altra persona dalla sua stretta di mano. Dopo aver visto questo video, dovrebbe avere una buona comprensione di come eseguire il tour unidimensionale come il test della stretta di mano e di come valuteremo i modelli di stretta di mano presentati al primo tour internazionale come il torneo di test della stretta di mano.
Questo studio presenta un test di stretta di mano simile a Turing utilizzando un sistema telerobotico per valutare la somiglianza dei modelli di stretta di mano artificiali con le strette di mano umane. Il metodo prevede un paradigma di scelta forzata in cui i soggetti confrontano le strette di mano e valutano la loro somiglianza umana.
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.