在许多情况下,有许多例子,可以访问改进的人类行为和认知模型,从而创建了可以更好地与人类互动的机器人,并且在道路车辆自动化中,这是一个快速增长的研究领域。因此,人类机器人相互作用(HRI)为人类行为建模提供了重要的应用设置 - 但是鉴于人类行为的严重复杂性,这些模型需要多么完整和准确?在这里,我们概述了一些可能思考这个问题的方法,从建模者需要保持正确的目标的建议开始:在安全,绩效和人类满意方面,成功的人类机器人互动。建模完整性和准确性的努力应集中在人类行为的那些方面,而互动成功最敏感。我们强调,确定这些方面是一个困难的科学目标本身是一个困难的科学目标,在每个给定的HRI背景下都不同。我们建议并举例说明一种在此问题上制定先验假设的方法,如果机器人将参与目前在人类之间发生的互动(例如自动驾驶中)。我们的观点还强调了对HRI中人类行为模型过度依赖的一些可能风险,以及如何减轻这些风险。
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自动驾驶汽车使用各种传感器和机器学习型号来预测周围道路使用者的行为。文献中的大多数机器学习模型都集中在定量误差指标上,例如均方根误差(RMSE),以学习和报告其模型的功能。对定量误差指标的关注倾向于忽略模型的更重要的行为方面,从而提出了这些模型是否真正预测类似人类行为的问题。因此,我们建议分析机器学习模型的输出,就像我们将在常规行为研究中分析人类数据一样。我们介绍定量指标,以证明在自然主义高速公路驾驶数据集中存在三种不同的行为现象:1)运动学依赖性谁通过合并点首次通过合并点2)巷道上的车道更改,可容纳坡道车辆3 )车辆通过高速公路上的车辆变化,以避免铅车冲突。然后,我们使用相同的指标分析了三个机器学习模型的行为。即使模型的RMSE值有所不同,所有模型都捕获了运动学依赖性的合并行为,但在不同程度上挣扎着捕获更细微的典型礼貌车道变更和高速公路车道的变化行为。此外,车道变化期间的碰撞厌恶分析表明,模型努力捕获人类驾驶的物理方面:在车辆之间留下足够的差距。因此,我们的分析强调了简单的定量指标不足,并且在分析人类驾驶预测的机器学习模型时需要更广泛的行为观点。
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当代机器人主义者的主要目标之一是使智能移动机器人能够在共享的人类机器人环境中平稳运行。为此目标服务的最基本必要的功能之一是在这种“社会”背景下有效的导航。结果,最近的一般社会导航的研究激增,尤其是如何处理社会导航代理之间的冲突。这些贡献介绍了各种模型,算法和评估指标,但是由于该研究领域本质上是跨学科的,因此许多相关论文是不可比较的,并且没有共同的标准词汇。这项调查的主要目标是通过引入这种通用语言,使用它来调查现有工作并突出开放问题来弥合这一差距。它首先定义社会导航的冲突,并提供其组成部分的详细分类学。然后,这项调查将现有工作映射到了本分类法中,同时使用其框架讨论论文。最后,本文提出了一些未来的研究方向和开放问题,这些方向目前正在社会导航的边界,以帮助集中于正在进行的和未来的研究。
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随着自主系统成为我们日常生活的一部分,确保其信任度至关重要。有许多用于证明可信赖性的技术。所有这些技术的共同点是需要阐明规格。在本文中,我们对规格进行了广泛的看法,专注于顶级要求,包括但不限于功能,安全性,安全性和其他非功能性属性。本文的主要贡献是对于与指定可信度相关的自主系统社区的一系列高级智力挑战。我们还描述了有关自主系统的许多应用程序域的独特规范挑战。
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在本文中,我们在人工代理中介绍了活跃的自我的计算建模叙述。特别是,我们专注于代理人如何配备控制意识以及它在自主位于行动中的方式以及反过来,影响行动控制。我们认为这需要铺设一个体现的认知模型,将自下而上的过程(传感器学习和对控制的细粒度适应)与自上而下的过程(战略选择和决策的认知过程)。我们基于预测处理和自由能量最小化的原理提出了这种概念计算架构。使用此常规模型,我们描述了控制层次结构的级别的控制感以及如何支持在不可预测的环境中的动作控制。我们在模型的实施以及模拟任务场景中的第一评估,其中自主代理必须应对不可预测的情况并经历相应的控制感。我们探讨了不同的型号参数设置,导致不同方式结合低电平和高级动作控制。结果表明,在低/高级动作控制需求的情况下适当加权信息的重要性,并且他们证明了控制的感觉如何促进这一点。
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最后,这项工作将包括对解释的上下文形式的调查。在这项研究中,我们将包括一个时间障碍的方案,其中将测试不同水平的理解水平,以使我们能够评估合适且可理解的解释。为此,我们提出了不同的理解水平(lou)。用户研究将旨在比较不同的LOU在不同的互动环境中。将研究同时医院环境的用户研究。
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汽车行业在过去几十年中见证了越来越多的发展程度;从制造手动操作车辆到具有高自动化水平的制造车辆。随着近期人工智能(AI)的发展,汽车公司现在雇用BlackBox AI模型来使车辆能够感知其环境,并使人类少或没有输入的驾驶决策。希望能够在商业规模上部署自治车辆(AV),通过社会接受AV成为至关重要的,并且可能在很大程度上取决于其透明度,可信度和遵守法规的程度。通过为AVS行为的解释提供对这些接受要求的遵守对这些验收要求的评估。因此,解释性被视为AVS的重要要求。 AV应该能够解释他们在他们运作的环境中的“见到”。在本文中,我们对可解释的自动驾驶的现有工作体系进行了全面的调查。首先,我们通过突出显示并强调透明度,问责制和信任的重要性来开放一个解释的动机;并审查与AVS相关的现有法规和标准。其次,我们识别并分类了参与发展,使用和监管的不同利益相关者,并引出了AV的解释要求。第三,我们对以前的工作进行了严格的审查,以解释不同的AV操作(即,感知,本地化,规划,控制和系统管理)。最后,我们确定了相关的挑战并提供建议,例如AV可解释性的概念框架。该调查旨在提供对AVS中解释性感兴趣的研究人员所需的基本知识。
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本文对人机对象切换的文献进行了调查。切换是一种协作的关节动作,其中代理人,给予者,给予对象给另一代理,接收器。当接收器首先与给予者持有的对象并结束时,当给予者完全将物体释放到接收器时,物理交换开始。然而,重要的认知和物理过程在物理交换之前开始,包括在交换的位置和时间内启动隐含协议。从这个角度来看,我们将审核构成了上述事件界定的两个主要阶段:1)预切换阶段和2)物理交流。我们专注于两位演员(Giver和Receiver)的分析,并报告机器人推动者(机器人到人类切换)和机器人接收器(人到机器人切换)的状态。我们举报了常用于评估互动的全面的定性和定量度量列表。虽然将我们的认知水平(例如,预测,感知,运动规划,学习)和物理水平(例如,运动,抓握,抓取释放)的审查重点,但我们简要讨论了安全的概念,社会背景,和人体工程学。我们将在人对人物助手中显示的行为与机器人助手的最新进行比较,并确定机器人助剂的主要改善领域,以达到与人类相互作用相当的性能。最后,我们提出了一种应使用的最小度量标准,以便在方法之间进行公平比较。
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自动驾驶汽车的一个主要挑战是安全,平稳地与其他交通参与者进行互动。处理此类交通交互的一种有希望的方法是为自动驾驶汽车配备与感知的控制器(IACS)。这些控制器预测,周围人类驾驶员将如何根据驾驶员模型对自动驾驶汽车的行为做出响应。但是,很少验证IACS中使用的驱动程序模型的预测有效性,这可能会限制IACS在简单的模拟环境之外的交互功能。在本文中,我们认为,除了评估IAC的互动能力外,还应在自然的人类驾驶行为上验证其潜在的驱动器模型。我们为此验证提出了一个工作流程,其中包括基于方案的数据提取和基于人为因素文献的两阶段(战术/操作)评估程序。我们在一项案例研究中证明了该工作流程,该案例研究对现有IAC复制的基于反向的基于学习的驱动程序模型。该模型仅在40%的预测中显示出正确的战术行为。该模型的操作行为与观察到的人类行为不一致。案例研究表明,有原则的评估工作流程是有用和需要的。我们认为,我们的工作流将支持为将来的自动化车辆开发适当的驾驶员模型。
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在过去的几十年中,认知和情感神经科学的研究强调,情感对于人类的智力至关重要,实际上与认知密不可分。同时,对机器人和人造药物中的模拟和建模与情绪相关的过程的兴趣越来越大。在本意见论文中,我们的目标是提供情感建模中当前景观的快照,并展示神经科学如何帮助推动当前的最新技术。我们从研究三个领域的现有文献概述:情感计算,社会机器人技术和神经机构。简要地总结了关于自然情绪的当前知识状态,然后强调了人工情感中现有的建议如何与神经科学证据充分接触。最后,我们提供了一系列原则,以帮助指导未来的人工情感和智能机器的研究。总体而言,我们认为,机器人模型中与情绪相关的过程的更强整合对于未来智能机器中类似人类行为的设计至关重要。这种整合不仅会有助于发展能够解决现实世界问题的自主社会机器的发展,而且有助于促进对人情绪的理解。
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行为互联网(IOB)将人类行为放在工程智能连接系统的核心。 IOB将数字世界与人类行为联系起来建立人类驱动的设计,开发和适应过程。本文根据与软件工程师,人机互动科学家,社会科学家和认知科学社区互动的集体努力来定义IOB模型的新颖概念。基于IOB的模型,基于探索性研究,综合最先进的分析和专家访谈。真正的行业4.0制造基础设施的架构有助于解释IOB模型及其应用。概念模型用于成功为Uffizi画廊,意大利佛罗伦萨的人群监测和队列管理系统成功实施社会技术基础设施。该实验始于2016年秋季,并在2018年秋季进行运营,使用了一种数据驱动方法来使用实时感官数据来提供系统。它还在游客的移动行为上注入了预测模型。该系统的主要目标是捕捉人类行为,模型,并建立一种考虑变化,实时适应变化的机制,并不断从重复行为中学习。除了概念模型和现实生活评价外,本文还提供专家的建议,并为未来几年成为IOB成为一个重要的技术进步的未来指导。
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This article presents a survey of literature in the area of Human-Robot Interaction (HRI), specifically on systems containing more than two agents (i.e., having multiple humans and/or multiple robots). We identify three core aspects of ``Multi-agent" HRI systems that are useful for understanding how these systems differ from dyadic systems and from one another. These are the Team structure, Interaction style among agents, and the system's Computational characteristics. Under these core aspects, we present five attributes of HRI systems, namely Team size, Team composition, Interaction model, Communication modalities, and Robot control. These attributes are used to characterize and distinguish one system from another. We populate resulting categories with examples from recent literature along with a brief discussion of their applications and analyze how these attributes differ from the case of dyadic human-robot systems. We summarize key observations from the current literature, and identify challenges and promising areas for future research in this domain. In order to realize the vision of robots being part of the society and interacting seamlessly with humans, there is a need to expand research on multi-human -- multi-robot systems. Not only do these systems require coordination among several agents, they also involve multi-agent and indirect interactions which are absent from dyadic HRI systems. Adding multiple agents in HRI systems requires advanced interaction schemes, behavior understanding and control methods to allow natural interactions among humans and robots. In addition, research on human behavioral understanding in mixed human-robot teams also requires more attention. This will help formulate and implement effective robot control policies in HRI systems with large numbers of heterogeneous robots and humans; a team composition reflecting many real-world scenarios.
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最近围绕语言处理模型的复杂性的最新炒作使人们对机器获得了类似人类自然语言的指挥的乐观情绪。人工智能中自然语言理解的领域声称在这一领域取得了长足的进步,但是,在这方面和其他学科中使用“理解”的概念性清晰,使我们很难辨别我们实际上有多近的距离。目前的方法和剩余挑战的全面,跨学科的概述尚待进行。除了语言知识之外,这还需要考虑我们特定于物种的能力,以对,记忆,标签和传达我们(足够相似的)体现和位置经验。此外,测量实际约束需要严格分析当前模型的技术能力,以及对理论可能性和局限性的更深入的哲学反思。在本文中,我将所有这些观点(哲学,认知语言和技术)团结在一起,以揭开达到真实(人类般的)语言理解所涉及的挑战。通过解开当前方法固有的理论假设,我希望说明我们距离实现这一目标的实际程度,如果确实是目标。
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自动驾驶在过去十年中取得了重大的研究和发展中的重要里程碑。在道路上的自动车辆部署时,对该领域的兴趣越来越令人兴趣,承诺更安全,更生态的运输系统。随着计算强大的人工智能(AI)技术的兴起,自动车辆可以用高精度感测它们的环境,进行安全的实时决策,并在没有人类干预的情况下更可靠地运行。然而,在现有技术中,人类智能决策通常不可能理解,这种缺陷阻碍了这种技术在社会上可接受。因此,除了制造安全的实时决策之外,自治车辆的AI系统还需要解释如何构建这些决策,以便在许多司法管辖区兼容监管。我们的研究在开发可解释的人工智能(XAI)的自治车辆方法上阐明了全面的光芒。特别是,我们做出以下贡献。首先,我们在最先进的自主车辆行业的解释方面彻底概述了目前的差距。然后,我们显示了该领域的解释和解释接收器的分类。第三,我们为端到端自主驾驶系统的架构提出了一个框架,并证明了Xai在调试和调节这些系统中的作用。最后,作为未来的研究方向,我们提供了XAI自主驾驶方法的实地指南,可以提高运营安全性和透明度,以实现监管机构,制造商和所有参与利益相关者的公共批准。
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虽然AI有利于人类,但如果没有适当发展,它也可能会损害人类。 HCI工作的重点是从与非AI计算系统的传统人类交互转换,以与AI系统交互。我们在HCI视角下开展了高级文献综述,对当前工作的整体分析。我们的审核和分析突出了AI技术引入的新变更以及HCI专业人员在AI系统开发中应用人以人为本的AI(HCAI)方法时,新挑战的新挑战。我们还确定了与AI系统人类互动的七个主要问题,其中HCI专业人员在开发非AI计算系统时没有遇到。为了进一步实现HCAI方法的实施,我们确定了与特定的HCAI驱动的设计目标相关的新的HCI机会,以指导HCI专业人员解决这些新问题。最后,我们对当前HCI方法的评估显示了这些方法支持开发AI系统的局限性。我们提出了可以帮助克服这些局限性的替代方法,并有效帮助HCI专业人员将HCAI方法应用于AI系统的发展。我们还为HCI专业人员提供战略建议,以有效影响利用HCAI方法的AI系统的发展,最终发展HCAI系统。
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即将开发我们呼叫所体现的系统的新一代越来越自主和自学习系统。在将这些系统部署到真实上下文中,我们面临各种工程挑战,因为它以有益的方式协调所体现的系统的行为至关重要,确保他们与我们以人为本的社会价值观的兼容性,并且设计可验证安全可靠的人类-Machine互动。我们正在争辩说,引发系统工程将来自嵌入到体现系统的温室,并确保动态联合的可信度,这种情况意识到的情境意识,意图,探索,探险,不断发展,主要是不可预测的,越来越自主的体现系统在不确定,复杂和不可预测的现实世界环境中。我们还识别了许多迫切性的系统挑战,包括可信赖的体现系统,包括强大而人为的AI,认知架构,不确定性量化,值得信赖的自融化以及持续的分析和保证。
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Autonomous systems are often deployed in complex sociotechnical environments, such as public roads, where they must behave safely and securely. Unlike many traditionally engineered systems, autonomous systems are expected to behave predictably in varying "open world" environmental contexts that cannot be fully specified formally. As a result, assurance about autonomous systems requires us to develop new certification methods and mathematical tools that can bound the uncertainty engendered by these diverse deployment scenarios, rather than relying on static tools.
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本报告介绍了Waymo关于系统疲劳风险管理框架的建议,该框架解决了在ADS技术的公路测试期间疲劳诱导的风险的预防,监测和缓解。所提出的框架仍然可以灵活地纳入持续的改进,并受到最先进的实践,研究,学习和经验的信息(内部和外部的Waymo)。疲劳是涉及人类驾驶员的大部分公路撞车事故的公认因素,缓解疲劳引起的风险仍然是全球研究的公开关注。虽然提出的框架是专门针对SAE 4级广告技术的公路测试而设计的,但它对较低的自动化也具有含义和适用性。
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在人类居住的环境中使用机器人的挑战是设计对人类互动引起的扰动且鲁棒的设计行为。我们的想法是用内在动机(IM)拟订机器人,以便它可以处理新的情况,并作为人类的真正社交,因此对人类互动伙伴感兴趣。人机互动(HRI)实验主要关注脚本或远程机器人,这是模拟特性,如IM来控制孤立的行为因素。本文介绍了一个“机器人学家”的研究设计,允许比较自主生成的行为彼此,而且首次评估机器人中基于IM的生成行为的人类感知。我们在受试者内部用户学习(n = 24),参与者与具有不同行为制度的完全自主的Sphero BB8机器人互动:一个实现自适应,本质上动机的行为,另一个是反应性的,但不是自适应。机器人及其行为是故意最小的,以专注于IM诱导的效果。与反应基线行为相比,相互作用后问卷的定量分析表明对尺寸“温暖”的显着提高。温暖被认为是人类社会认知中社会态度形成的主要维度。一种被认为是温暖(友好,值得信赖的)的人体验更积极的社交互动。
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深度神经网络(DNN)在解释图像数据方面取得了令人印象深刻的进步,因此可以在某种程度上可以在某种程度上使用它们,以在自动驾驶(例如自动驾驶)中使用它们。从道德的角度来看,AI算法应考虑到街道上的物体或受试者的脆弱性,范围从“完全没有”,例如这条路本身,是行人的“高脆弱性”。考虑到这一点的一种方法是定义一个语义类别与另一个语义类别的混淆成本,并使用基于成本的决策规则来解释概率,即DNN的输出。但是,如何定义成本结构是一个开放的问题,应该负责谁来执行此操作,从而定义了AI-Algorithms实际上将“看到”。作为一个可能的答案,我们遵循一种参与式方法,并建立在线调查,要求公众定义成本结构。我们介绍了调查设计和获取的数据以及评估,该评估还区分了视角(汽车乘客与外部交通参与者)和性别。使用基于仿真的$ f $检验,我们发现两组之间存在很大的显着差异。这些差异对在与自动驾驶汽车的安全临界距离内的可靠检测有后果。我们讨论与这种方法相关的道德问题,并从心理学的角度讨论了从人机相互作用到调查出现的问题。最后,我们在AI安全领域的行业领导者对基于调查的元素在自动驾驶中的AI功能设计中的适用性进行了评论。
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