Een speelvriendje op batterijen: hoe gaan kinderen om met robots?

Transcriptie

1 Behavioural Science Institute Afdeling Sociale en Cultuurpsychologie Een speelvriendje op batterijen: hoe gaan kinderen om met robots? Terugkoppeling onderzoeksresultaten mei-juni 2016 Sari Nijssen, promovenda September 2016

2 Achtergrondinformatie Kinderen groeien op in een wereld vol technologie. Ze draaien hun hand niet om voor het bedienen van een computer, tablet of smartphone. In veel computerspelletjes en (educatieve) smartphone applicaties komen virtuele figuurtjes voor, die kinderen helpen bij het leren van bijvoorbeeld rekenen of spellen. Daarnaast is ook de markt van robotica voor kinderen snel aan het groeien (zie de illustratie onderaan deze pagina). Zulke virtuele figuurtjes en robots worden in de wetenschappelijke literatuur vaak aangeduid als nietmenselijke agents. Hoewel de rol van technologie in het dagelijks leven van kinderen steeds belangrijker wordt, is er verrassend weinig bekend over hoe kinderen omgaan met deze niet-menselijke agents. Om hier meer inzicht in te krijgen, heeft de Radboud Universiteit in oktober 2015 een onderzoeksproject opgezet. In deze samenvatting worden de resultaten gepresenteerd van de eerste twee experimenten die in mei en juni 2016 zijn uitgevoerd. We zullen nu eerst kort de wetenschappelijke achtergrond van het onderzoek bespreken. Als we samen met iemand anders een handeling moeten uitvoeren, bijvoorbeeld het verplaatsen van een bank, gebeurt er van alles in ons brein. Het meest essentiële proces voor zo n interactie vindt plaats in het deel van ons brein dat verantwoordelijk is voor beweging: de premotor cortex (zie figuur 1). Tijdens de interactie voorspellen de neuronen in de premotor cortex steeds de bewegingen van de ander, waarbij ze als het ware die bewegingen spiegelen : ze vertonen dezelfde activiteit als Kinderen en technologie: voorbeelden uit de praktijk In de populaire educatieve app Kenny ontwikkelen kinderen hun gevoel voor getallen, logica en ruimtelijk inzicht met behulp van het animatiefiguurtje Kenny. De robots Dash en Dot, ontwikkeld door het bedrijf Play-i, helpen kinderen vanaf 5 jaar oud om te leren programmeren. wanneer jij zelf die beweging uit zou voeren. Het spiegelen zou je zichtbaar kunnen maken door middel van hersenonderzoek, maar dat is zeer kostbaar en tijdrovend. Efficiënter is het om de gevolgen voor het feitelijke gedrag te meten. Een bijkomend effect van dit spiegelen is namelijk dat mensen er een stuk langzamer door gaan reageren. Met behulp van een speciaal experiment, de joint Simon taak, kun je dit meten. Je kijkt dan naar hoe lang het duurt voordat mensen een simpele handeling hebben uitgevoerd (de reactietijd) en vergelijkt dat met de tijd die ze nodig hebben wanneer ze die handeling gezamenlijk met iemand anders moeten uitvoeren. Zo krijg je een indicatie van de mate waarin de bewegingen van de ander gespiegeld worden door ons brein. Het effect dat mensen langzamer reageren wordt in principe alleen gevonden als mensen samen met een ander mens de handeling moeten uitvoeren. Bij niet-menselijke agents wordt dit effect niet gevonden, behalve als over zo n personage van tevoren wordt verteld dat hij of zij menselijke eigenschappen heeft, zoals emoties of vrije wil. Het toekennen van menselijke eigenschappen aan niet-levende wezens wordt in de wetenschap antropomorfisme genoemd. Jonge kinderen zijn van nature heel De locatie van de premotor cortex in het menselijk brein 2

3 antropomorfisch aangelegd, en gedragen zich vaak tegenover niet-levende wezens, zoals knuffels of poppen, alsof het mensen zijn. Bij jonge kinderen zou je daarom verwachten dat zij in hun reactietijd net zo worden beïnvloed door de aanwezigheid van een niet-menselijk wezen als door een mens. Dit is precies de hypothese die we onderzocht hebben in de eerste twee experimenten van ons onderzoeksproject. Onderzoeksopzet Het eerste experiment is uitgevoerd op een basisschool, en het tweede experiment op twee BSOlocaties in Nijmegen. Beide experimenten volgden dezelfde onderzoeksopzet. Aan het eerste experiment deden in totaal 77 kinderen mee, waarvan en 5-jarigen en en 8-jarigen. Alle kinderen speelden twee keer een voor kinderen aangepaste versie van de joint Simon taak (zie figuur 2): een keer samen met een robot en een keer samen met een mens. De kinderen zagen de handen van de mens en de robot bewegen op het scherm (zie figuur 3) en er werd ze verteld dat de andere persoon of de robot in een andere kamer zat. In werkelijkheid zagen ze animaties op het computerscherm die vooraf waren opgenomen. De reactietijden van de kinderen werden gemeten, waarbij we verwachtten dat de jongere kinderen zowel bij de mens als bij de robot een vertraging zouden laten zien, en dat dit effect bij oudere kinderen alleen bij interacties met de mens te zien zou zijn. De reactietijden vormden daarmee een impliciete maat van antropomorfisme. Na afloop van de computertaak vroegen we de kinderen bovendien om op een schaal aan te geven in hoeverre zij dachten dat de robot en de mens gevoelens hadden en voor zichzelf konden denken. Hiermee verkregen we een expliciete maat van antropomorfisme. Het tweede experiment volgde dezelfde opzet als het eerste, maar hier lazen we de kinderen voor het experiment een verhaal voor waarin de robot op een antropomorfische of juist neutrale manier werd gepresenteerd. Resultaten Om de verzamelde gegevens (reactietijden en expliciete antropomorfisme scores) te analyseren, zijn twee stappen uitgevoerd. In de eerste stap is gekeken naar de expliciete antropomorfisme scores. Zoals verwacht, antropomorfiseerden jonge kinderen de robot meer dan oudere kinderen (zie tabel 1). De 4- en 5- Zodra de deur opengaat en de eend achter de deur verschijnt, moesten de kinderen een simpele beweging uitvoeren: het indrukken van een grote rode knop. Dit is wat de kinderen op het computerscherm zagen: een mensenhand (links) en een robothand (rechts). In de gezamenlijke setting voerde de robot of het mens dezelfde handeling uit als het kind: het indrukken van een knop in reactie op plaatjes op het computerscherm (zie hierboven). 3

4 jarigen kenden een hogere mate van menselijkheid toe aan de robot dan de 7- en 8-jarigen (t(68) 2.96, p< ). In de tweede stap analyseerden we de impliciete maat van antropomorfisme, oftewel de reactietijden, met behulp van een repeated measures variantieanalyse. Uit de resultaten bleek dat in geen van beide leeftijdsgroepen sprake was van vertraging, bij robot noch mens. De resultaten van het tweede experiment waren grotendeels vergelijkbaar met Gemiddelde antropomorfisme scores in experiment 1a, weergegeven per leeftijdsgroep en per taakpartner. het eerste. Wel bleek in de tweede stap van de analyse dat de oudere kinderen enige vertraging vertoonden tijdens interacties met de robot als zij daarvoor een antropomorfisch verhaal over de robot hadden gehoord. Dit effect was alleen niet significant. Conclusies De resultaten van het eerste en tweede experiment hebben ons een aantal nieuwe inzichten gegeven. In de eerste plaats hebben de resultaten laten zien dat jongere kinderen, zoals verwacht, een robot meer antropomorfiseren dan oudere kinderen. We verwachtten dat dit patroon zich door zou zetten in de reactietijden bij de joint Simon taak. Deze verwachting is niet uitgekomen. Een belangrijk tweede inzicht is dus dat de taak die gebruikt is in beide experimenten waarschijnlijk niet geschikt is om onze hypothese te toetsen. De joint Simon taak wordt al veel gebruikt bij volwassenen, maar is bij kinderen pas één keer eerder ingezet. Het is bekend dat er veel meer variatie is in de reactietijden van kinderen dan van volwassenen. Een andere mogelijkheid is dat de mens en de robot met wie de kinderen het spel speelden, niet genoeg aandacht trokken: ze zaten natuurlijk niet naast de kinderen tijdens de taak, maar kinderen zagen alleen maar hun bewegende- hand op het computerscherm. De bewegingen van de mens en de robot hebben misschien om die reden geen invloed gehad op de reactietijden van de kinderen. Als we bijvoorbeeld kijken naar de resultaten van het tweede experiment, waar wel enige vertraging in reactietijd werd gevonden als kinderen een verhaal hadden gehoord over de robot voordat ze het spel gingen spelen, lijkt de levendigheid van of mate van aandacht voor de mens en de robot inderdaad belangrijk. Het onderzoek heeft dus laten zien dat er zeker een interessante ontwikkeling plaatsvindt in hoeverre kinderen niet-menselijke agents als menselijk zien. Maar het is voor kinderen vaak nog lastig is om zich in te leven in deze agents als die niet recht voor ze staan, maar alleen op een computerscherm te zien zijn. Met deze belangrijke nieuwe inzichten gaan we aan de slag om een volgend experiment op te zetten. Volgende stappen We gaan in eerste instantie op zoek naar een andere taak, waarbij we de invloed van niet-menselijke agents op het uitvoeren van simpele handelingen kunnen meten op een manier die beter past bij onderzoek 1 De p-waarde geeft het significantieniveau aan: hoe lager, hoe significanter het effect. Dat wil zeggen dat de kans dat deze gemiddelde scores waren gevonden als er geen verschil was geweest tussen de leeftijdsgroepen, kleiner is dan 0.5%. Dit mag je dan interpreteren als bewijs dat er inderdaad een verschil bestaat tussen de twee groepen. 4

5 met kinderen. Met deze nieuwe taak zullen we nieuwe experimenten gaan uitvoeren, met ongeveer dezelfde onderzoeksopzet als bij de eerste twee experimenten. Daarnaast is ook het mogelijke verschil tussen echte en virtuele interacties zeer relevant in deze tijd, waarin kinderen steeds meer virtueel contact hebben in plaats van in het echt. Daarom zijn we inmiddels aan het nadenken over een experiment waarbij echte en virtuele interacties met zowel mensen als niet-menselijke agents kunnen worden vergeleken. Beide experimenten zijn van groot belang voor het vergroten van ons inzicht in de manier waarop kinderen omgaan met niet-menselijke agents. Deze voortgang in ons onderzoek was niet mogelijk geweest zonder de inzichten van het afgelopen jaar. 5