进入、占据、退出（NOX）：人机领域动态模型

文献标题

ENtry, Occupancy, EXit (NOX): A Model of Human-Robot Territorial Dynamics

出版信息

• 主题领域: 人机交互（HRI），聚焦于社会空间动态。
• 关键词: 领地性、人机交互、NOX模型、空间动态、摩擦点、领地一致性、实证验证、社会空间设计、环境心理学、自主机器人。

背景与问题

• 问题/挑战: 现有的人机交互研究主要集中于亲密距离学（proxemics），却忽视了领地性——一种涉及空间主张、控制和防御的社会空间使用方式。这一研究空白限制了对机器人如何在人的领地中导航的理解。
• 重要性: 领地性对于机器人与人类环境的和谐融合至关重要，因为领地侵犯可能引发负面情绪、防御行为以及对机器人的接受度降低。
• 动机与相关工作: 先前的研究虽然提到了领地性，但缺乏正式化的模型或人机交互的共享术语。亲密距离学提供了关于人际距离的洞见，但忽略了领地边界和期望。本论文基于零散的研究成果，提出了一个结构化的领地动态方法。

解决方案

• 提出的方法: NOX模型（进入、占据、退出）将人机领地交互分为三个阶段，识别出机器人行为与人类期望之间可能产生不一致的摩擦点。
• 创新性:
  1. 引入领地性作为人机交互中的关键社会空间维度，补充了亲密距离学的研究。
  2. 提出了首个结构化的、基于阶段的领地交互模型（NOX），并包含可操作的摩擦点。
  3. 通过基于情景的小品文研究实证验证了该模型，证明其在预测领地侵犯反应方面的实用性。
• 过程与关键技术:
  • 将领地定义为物理空间与利益相关者之间的交互。
  • 在每个阶段识别出三个摩擦点：自由（寻求许可）、行动（行为）和状态改变（对利益相关者权威的影响）。
  • 进行了一项基于情景的小品文研究（N = 290），模拟机器人在家庭卧室环境中的行为，测量领地一致性、情绪反应和防御行为。

结果

• 具体发现:
  • 在摩擦点处的领地不一致引发了负面情绪（情感值从约+2.5降至约-1.5）、唤醒度增加（从平静转为中性）、主导感降低（从约+2.5降至约0），以及防御意图增强（例如，制定规则的可能性从约-2.5升至约+2.0）。
  • 基线场景被评为适当（约+2.5），而摩擦点情景的适当性评分下降（约-1.7至约+0.8）。
• 相较基线的优势: NOX模型成功隔离了不一致产生的摩擦点，为设计和适应提供了有针对性的见解。
• 实验/评估:
  • 包括10种条件的情景小品文调查（基线+9种摩擦点情景）。
  • 测量指标包括领地一致性（期望与感知的匹配）、情绪反应（SAM评分）、防御行为和感知适当性。
  • 样本：290名参与者，主要来自北美，对卧室有较强的领地依附。
• 局限性与未来工作:
  • 文化普适性有限；未来研究应探索跨文化规范。
  • 基于情景的小品文设计缺乏纵向数据；需要通过真实环境部署捕捉动态演变的领地关系。
  • 尚未探讨非人形机器人和多利益相关者情境的适用性。

总结

NOX模型为理解人机领地动态提供了一个结构化框架，将交互划分为三个阶段（进入、占据、退出），并识别出可能产生不一致的摩擦点。实证验证表明，机器人行为与利益相关者期望之间的错配会在这些摩擦点触发典型的领地侵犯反应，包括负面情绪、防御行为和适当性降低。通过将抽象的领地理论与可操作的设计构造相结合，NOX为设计能够在多样化环境中进行协商、适应和恢复的社会和谐机器人奠定了基础。未来工作应将该模型扩展至跨文化、多利益相关者和非人形机器人情境。