CreatureConnect：探索狐猴与人类之间的多模态显示共享控制

文献标题

CreatureConnect: Exploring Shared Control of Multimodal Displays Between People and Lemurs

出版信息

• 主题领域: 使用多模态技术在动物与游客互动中实现共享控制。
• 关键词: 动物–计算机交互, 人机交互, 共享控制, 动物园丰富化, 狐猴互动, 游客参与, 多模态显示, 动物福利, 跨物种协作, 保护教育。

背景与问题

• 问题/挑战: 现有的动物园技术通常专注于动物或游客中的一方，限制了双方的互动机会。关于如何在物种之间分配控制权以及这对动物和游客的影响，目前知之甚少。
• 意义: 理解共享控制可以改善动物福利，增强游客的教育与共情体验，并在动物园中创造更有意义的动物–游客互动。
• 动机与相关研究: 先前研究表明，技术可以丰富动物园动物的生活并改善游客体验，但大多数系统是单向的或仅关注一种物种。共享控制机制的研究仍然不足，尤其是其对动物和人类的双重影响。

解决方案

• 提出的方法: CreatureConnect，一个双设备系统，使红领狐猴和动物园游客能够共同控制多模态刺激（视觉、听觉、嗅觉）。
• 创新点:
  1. 在动物园环境中引入了跨物种互动的共享控制系统。
  2. 探讨了不同控制条件（仅游客控制、仅狐猴控制、共享控制、无控制）对两种物种的影响。
  3. 展示了共享控制如何增强游客参与、教育、共情和整体体验。
  4. 挑战了“动物控制权越多自动改善福利”的假设。
• 过程与关键技术:
  • 为狐猴开发了基于接近感应的界面，为游客设计了触屏滑块。
  • 系统设计为呈现双模态刺激（随机组合的视觉、听觉和嗅觉线索）。
  • 在布莱尔德拉蒙德野生动物园进行了为期20天的实地研究，观察了541次狐猴互动、16,139名游客，并分析了696份问卷。
  • 比较了五种条件下的狐猴和游客互动：基线、仅游客控制、仅狐猴控制、共享控制和无控制。

结果

• 具体发现:
  • 狐猴平均每天与系统互动24.64分钟，每天互动33.81次。
  • 在共享控制条件下，游客在围栏前停留的时间显著增加，并报告了更高的参与度、教育效果、共情体验和整体体验。
  • 狐猴偏好高强度的视觉（59%）和嗅觉（67%）刺激，但对中等强度的听觉刺激表现出偏好（53%）。
  • 游客在所有模式下均偏好高强度刺激。
• 相较基线的优势:
  • 在游客参与、教育、共情和整体体验方面，共享控制优于所有其他条件。
  • 狐猴在系统激活时比基线条件下花费更多时间靠近系统。
• 实验/评估:
  • 收集的数据包括狐猴互动日志、游客问卷和观察数据。
  • 统计分析（如ANOVA、卡方检验）显示，不同条件下的互动模式和游客结果存在显著差异。
• 局限性与未来工作:
  • 研究持续时间（20天）可能无法捕捉长期效果或狐猴的学习过程。
  • 控制条件每日交替，可能影响狐猴形成关联的能力。
  • 未测量动物福利的生理指标（如皮质醇水平）。
  • 未来研究应探索更长期的研究、其他物种以及更复杂的控制机制。

总结

CreatureConnect 引入了一种新颖的跨物种共享控制系统，使红领狐猴和动物园游客能够共同控制多模态刺激。研究发现，共享控制显著增强了游客的参与、教育、共情和整体体验，而狐猴对特定刺激强度表现出偏好。这些发现挑战了“动物控制权越多自动带来更好结果”的假设，并强调了在物种间平衡控制的重要性。本研究推动了动物–计算机交互和人机交互中共享代理的理解，为设计未来同时惠及动物和游客的动物园技术提供了重要见解。