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Communication
Media Equation
マシンと人との認知的な境界
竹内勇剛
(静岡大学)
2014年11月14日
京都工芸繊維大学
Communication
自己紹介
竹 内 勇 剛  / 博士(学術)
静岡大学大学院情報学研究科 (M)・情報学部 (B)
    創造科学技術大学院 (D) 教授
これまで関係した機関
宇都宮大学工学部情報科学科(88.4-92.3)
 ...
Communication
専門・関心
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科
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インタラクションの
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Communication
エージェントの定義
字義的な意味
– 代理人,代行者,代理店(業者)
– 諜報員,スパイ,捜査官
– 行為者,動作主
– 自律的プログラム
HAI研究におけるエージェントの定義
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Communication
手段としてのHAI
目的としてのHAI
人間の「心」は我儘で
やんちゃで天邪鬼
人間の本当の「心」を
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Communication
取組中の研究テーマ
A.  エージェントの存在認知の
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ラクション構
造のモデル化
B.  自分の内部状
態に基づく他
者認知過程の
モデル化とイ
ンタラクションのデザイン
C.  エージェントとの共行為...
Communication
他者認知と初期の相手モデルの形成の
ための原初的インタラクションの実験
教示なし条件 教示あり条件
教示内容:一方の実験協力者にロボットの動きが
別の部屋の他者の動きに対応している.
(Sakamoto & Take...
Communication
自分の内的状態を反映した自己投影像
に対する共感形成に関する実験
実験協力者にとって恥ずかしい動きをしなくては
ならないとき,デフォルメ(小)を他者として共
感的反応を示した.
提示された映像と同じ動きをする
ように...
Communication
見立て能力
HAIに関連する人間の認知能力の1つ.
あるモノや事象,概念をこれら以外の表現
を通して理解する認知能力.e.g. 比喩
対象とどのような関係を形成すべきか.
その関係のもとで対象をどのような存在として
...
Communication
見立て(メタファ/なぞらえ)
形態/形状の同形性から,
そのものの内部状態や背
後の思想的なものまでも
象徴させた表現として,
人間は見立てられる.
Communication
擬人化に関するエトセトラ
幼児期アミニズム(Piaget, 1929)
象とする事物から直接得られる情報に基づいて
選択的に擬人化を通した理解を行なう.
観察可能な対象の性質に対する擬人化は行な
われない.(Inag...
Communication
擬人化の特徴
対象の振舞いの背後に想定される内的
状態に対しても人間と同様の内的状態
をもつと見立てる.
行動の背後に意図が存在する(はず)
という前提が成立する
Communication
反響的な模倣に対する反応
(Suzuki, Kakehi, Takeuchi, & Okada, 2004)
Communication
エージェントに対する対人的反応
エージェントを人格的な存在として位置づけて社
会的な関係のもとでの対応を行なう.
A.  自覚を伴っている場合
B.  自覚を伴っていない場合
エージェントをあたかも人間すなわち ここ...
Communication
SRCT研究プロジェクト
(Social Responses to Communication Technologies)
Reeves, B. & Nass, C.:
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Communication
Media Equation
•  敬意
•  性格
•  専門家性
•  チーム
•  ジェンダー
などの社会的要因
コミュニケーション技術に対して,人間と
同様の社会的な反応を示し,そのような反
応を自然な経験と...
Communication
Media Equationを体験する
Communication
何が起きたか
コップの中のジュースが
こぼれてしまうのではな
いかと身構えてしまった.
モニタ(メディア=コ
ミュニケーション技術)
の中の出来事が,現実の
出来事として認知したた
めの反応.
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Communication
HAI研究におけるMedia Equation
Human-Agent Interaction (HAI) 研究におけ
る公理的概念のひとつ.
人間の認知姿勢と適応性を顕在化する現象
を引き起こすため,HAI研究にお...
Communication
Media EquationとHAI
認知的体験     → 身体的体験
傍観者・外部観察者 → 当事者・内部観察者
技術(マシン)   → 社会的存在・人間
Communication
なぜMedia Equationが起きるのか?
Old Brain (古い脳)の所為 ← Nassら
–  脳がテクノロジーを理解できていないため
–  動物的な反応(本能?)
Mirror Neuron Syste...
Communication
Media Equationが起きづらいもの
機構が単純で容易に理解できるマシンやシステム
振る舞いが単調であったり,反応の規則性が明白
なマシンやシステム
振る舞いが人間にとって有意味なものではないマ
シンやシステ...
Communication
Media Equationが起きづらいもの
機構が単純で容易に理解できるマシンやシステム
振る舞いが単調であったり,反応の規則性が明白
なマシンやシステム
振る舞いが人間にとって有意味なものではないマ
シンやシステ...
Communication
MEDIA EQUATION実験の例
Communication
メニューリスト
A.  ロボットの視線による対話
制御
B.  画面上のクリーチャの会話
モダリティ
C. 同意による仲間意識
D. 画面上の間仕切りの効果
E.  対話による専門家性の帰属
D
E
B
C
A
Communication
まとめ
人間は,必ずしも外界の事物を客観的に理解
しているのわけではなく,むしろ自己本位
(主観的)に捉えている.
したがって対象がモノであろうと,マシンで
あろうと,人間であろうと同列に扱うことが
できる.
それゆ...
Communication
APPENDIX
実験1:身体的機能の帰属	
•  エージェントの対面対話場面において,人間はエー
ジェントを独立した個体として認知しているかを対話
モダリティへの反応を通じて検証する.	
w  カメラ → エージェントの「目」の“像”	
w  スピーカ →...
実験設定	
•  人間は対話相手をどこに帰属させているか?	
w  エージェント: エージェントに対して直接働きかける	
w  コンピュータ: AV機器に対して働きかける	
•  実験条件群(情報系大学生61名)	
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実験の様子(例)	
2.エージェントの身体と身体的機能の帰属�
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実験結果	
3つの対話モダリティ(視認・聴
取・口述)に対してそれぞれ統
計的な有意差が確認された.
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エージェントが複数の場合	
•  1体のエージェントと関わる
場面は一般的	
•  集団としてのエージェントと
のインタラクションの検討の
必要性	
w エージェントは容易に複製が
できる	
w 人間の社会的な行動を通して,
エージェントの...
実験2:数は力なり	
•  同時に同じ画面上に表示された異なる外観をもった複数(今
回は2体)のエージェントがある提示された問題に対してある
見解を示したとき人間はどのように反応するか.	
w  2体のエージェントともそれぞれ人間と異なる見解...
実験条件	
1	
関係1	
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不一致	
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人	
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1	
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一致	
 一致	
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1.  1度目の回答は被験者が直観的に答える.	
2.  2体のエージェントがそれぞれの回答結果を表明
する(実験条件ごとに異なる).	
3.  被験者は1度目の回答を変更する機会を与えられ
る.	
4.  1回目と2回目の回答を変更した割合を...
実験の様子
実験結果	
•  関係(1)と(2)のとき,被験者
は2度目の回答の機会に答
を変える傾向が他の関係
に比べて有意に高い.	
•  関係(2)においてエージェン
トが表示されたインタラク
ションをした場合の方が非
表示に比べて有意に高い.	
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実験3: 社会的インタラクション	
•  複数のエージェントはそれぞれ独立であるか?	
•  コンピュータ本体との関係はどのようになっている
か?	
•  デスクトップ環境を人はどのような空間とみなしてい
るか?	
エージェントの自律性とコンピ...
Media Equation: マシンと人との認知的な境界(竹内 勇剛)
Media Equation: マシンと人との認知的な境界(竹内 勇剛)
Media Equation: マシンと人との認知的な境界(竹内 勇剛)
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Media Equation: マシンと人との認知的な境界(竹内 勇剛)

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A. エージェントの存在認知のためのインタラクション構造のモデル化
B. 自分の内部状態に基づく他者認知過程のモデル化とインタラクションのデザイン
C. エージェントとの共行為における自他認知過程のモデル化
D. 承認欲求をトリガーとした学習インタラクションの活性化

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Media Equation: マシンと人との認知的な境界(竹内 勇剛)

  1. 1. Communication Media Equation マシンと人との認知的な境界 竹内勇剛 (静岡大学) 2014年11月14日 京都工芸繊維大学
  2. 2. Communication 自己紹介 竹 内 勇 剛  / 博士(学術) 静岡大学大学院情報学研究科 (M)・情報学部 (B)     創造科学技術大学院 (D) 教授 これまで関係した機関 宇都宮大学工学部情報科学科(88.4-92.3)      大学院工学研究科情報工学専攻(92.4-94.3) 名古屋大学大学院人間情報学研究科社会情報学専攻(94.4-99.3) ATR知能映像通信研究所(96.11-01.3) ATRメディア情報科学研究所(02.4-04.3)
  3. 3. Communication 専門・関心 認 知 科 学 音 声 対 話 ・ 問 題 解 決 自 然 言 語 処 理 ・ H C I 人 工 知 能 人間の認知的な インタラクションの 構造の解明/デザイン 人間のコミュニ ケーションの 認知的構造 の理解 人間の認知・行動 特性を利用した メディアの 開発
  4. 4. Communication エージェントの定義 字義的な意味 – 代理人,代行者,代理店(業者) – 諜報員,スパイ,捜査官 – 行為者,動作主 – 自律的プログラム HAI研究におけるエージェントの定義 Agent is a being that human regards it as agent. 人間の認知によっ て生まれるもの
  5. 5. Communication 手段としてのHAI 目的としてのHAI 人間の「心」は我儘で やんちゃで天邪鬼 人間の本当の「心」を 映す鏡としてのエー ジェント HAIを通して人間の 対人コミュニケーショ ンの認知過程を明らか にする マシン,システム,メ ディアの高知能化 センシングによる環境適 応型ロボット/サービス の出現と普及 人間と共生するエージェ ントとのインタラクショ ンのデザイン手法を確立 する
  6. 6. Communication 取組中の研究テーマ A.  エージェントの存在認知の ためのインタ ラクション構 造のモデル化 B.  自分の内部状 態に基づく他 者認知過程の モデル化とイ ンタラクションのデザイン C.  エージェントとの共行為における自他認知過程のモデル化 D.  承認欲求をトリガーとした学習インタラクションの活性化 認 知 科 学 音 声 対 話 ・ 問 題 解 決 自 然 言 語 処 理 ・ H C I 人 工 知 能
  7. 7. Communication 他者認知と初期の相手モデルの形成の ための原初的インタラクションの実験 教示なし条件 教示あり条件 教示内容:一方の実験協力者にロボットの動きが 別の部屋の他者の動きに対応している. (Sakamoto & Takeuchi, 2014)
  8. 8. Communication 自分の内的状態を反映した自己投影像 に対する共感形成に関する実験 実験協力者にとって恥ずかしい動きをしなくては ならないとき,デフォルメ(小)を他者として共 感的反応を示した. 提示された映像と同じ動きをする ように教示された実験協力者の動 きを,隠したKinectで撮影し,骨 格モデルでスクリーン上に表現す る.骨格モデルは同じタスクをし ている他者の映像として教示. 骨格モデルの表現方法 •  デフォルメ(大) •  デフォルメ(小) •  デフォルメなし (熊崎, 竹内, 2014)
  9. 9. Communication 見立て能力 HAIに関連する人間の認知能力の1つ. あるモノや事象,概念をこれら以外の表現 を通して理解する認知能力.e.g. 比喩 対象とどのような関係を形成すべきか. その関係のもとで対象をどのような存在として 認知するか. 対象に対して既知の概念を適用することで, 対象の属性や取り巻く環境との関係を推測 するための手がかりを与える.
  10. 10. Communication 見立て(メタファ/なぞらえ) 形態/形状の同形性から, そのものの内部状態や背 後の思想的なものまでも 象徴させた表現として, 人間は見立てられる.
  11. 11. Communication 擬人化に関するエトセトラ 幼児期アミニズム(Piaget, 1929) 象とする事物から直接得られる情報に基づいて 選択的に擬人化を通した理解を行なう. 観察可能な対象の性質に対する擬人化は行な われない.(Inagaki, 1987) 擬人化は他の知識や直接的な観察などから得 られた知識と矛盾しない場合に受け入れられ る傾向がある.(Holyoak, 1995)
  12. 12. Communication 擬人化の特徴 対象の振舞いの背後に想定される内的 状態に対しても人間と同様の内的状態 をもつと見立てる. 行動の背後に意図が存在する(はず) という前提が成立する
  13. 13. Communication 反響的な模倣に対する反応 (Suzuki, Kakehi, Takeuchi, & Okada, 2004)
  14. 14. Communication エージェントに対する対人的反応 エージェントを人格的な存在として位置づけて社 会的な関係のもとでの対応を行なう. A.  自覚を伴っている場合 B.  自覚を伴っていない場合 エージェントをあたかも人間すなわち こころ を もった独立した主体として取り扱っている状態 そんなことが あるのか?
  15. 15. Communication SRCT研究プロジェクト (Social Responses to Communication Technologies) Reeves, B. & Nass, C.: “The Media Equation,” Cambridge University Press (1996). 人間がコミュニケーション技術と接するとき は,根本的に社会的かつ自然なものになる.
  16. 16. Communication Media Equation •  敬意 •  性格 •  専門家性 •  チーム •  ジェンダー などの社会的要因 コミュニケーション技術に対して,人間と 同様の社会的な反応を示し,そのような反 応を自然な経験として無自覚的に受け入れ てしまう認知的反応.
  17. 17. Communication Media Equationを体験する
  18. 18. Communication 何が起きたか コップの中のジュースが こぼれてしまうのではな いかと身構えてしまった. モニタ(メディア=コ ミュニケーション技術) の中の出来事が,現実の 出来事として認知したた めの反応. メディアの中の出来事 = 現実の出来事
  19. 19. Communication HAI研究におけるMedia Equation Human-Agent Interaction (HAI) 研究におけ る公理的概念のひとつ. 人間の認知姿勢と適応性を顕在化する現象 を引き起こすため,HAI研究における仮説設 定の前提となる. いったいMedia Equationとは 何なのだろう?
  20. 20. Communication Media EquationとHAI 認知的体験     → 身体的体験 傍観者・外部観察者 → 当事者・内部観察者 技術(マシン)   → 社会的存在・人間
  21. 21. Communication なぜMedia Equationが起きるのか? Old Brain (古い脳)の所為 ← Nassら –  脳がテクノロジーを理解できていないため –  動物的な反応(本能?) Mirror Neuron System が寄与している? –  霊長類のレベルの脳にある神経細胞 –  自ら行動するときと他の個体が行動するのを 見ている状態ので同じ活動電位を発生させる. –  他者の意図や共感に寄与している可能性 →社会的インタラクション まだよくわかっていない
  22. 22. Communication Media Equationが起きづらいもの 機構が単純で容易に理解できるマシンやシステム 振る舞いが単調であったり,反応の規則性が明白 なマシンやシステム 振る舞いが人間にとって有意味なものではないマ シンやシステム 人間の こころ とは対極的な様相を示すもの
  23. 23. Communication Media Equationが起きづらいもの 機構が単純で容易に理解できるマシンやシステム 振る舞いが単調であったり,反応の規則性が明白 なマシンやシステム 振る舞いが人間にとって有意味なものではないマ シンやシステム 人間の こころ とは対極的な様相を示すもの 複雑化・高度化する情報通信技術のもと では,Media Equationが起きやすい状 況が増加していることに伴って,HAIが 成り立つ可能性も向上してきている.
  24. 24. Communication MEDIA EQUATION実験の例
  25. 25. Communication メニューリスト A.  ロボットの視線による対話 制御 B.  画面上のクリーチャの会話 モダリティ C. 同意による仲間意識 D. 画面上の間仕切りの効果 E.  対話による専門家性の帰属 D E B C A
  26. 26. Communication まとめ 人間は,必ずしも外界の事物を客観的に理解 しているのわけではなく,むしろ自己本位 (主観的)に捉えている. したがって対象がモノであろうと,マシンで あろうと,人間であろうと同列に扱うことが できる. それゆえ,人間の認知に基づいたインタラク ションをデザインする必要ことが重要となる.
  27. 27. Communication APPENDIX
  28. 28. 実験1:身体的機能の帰属 •  エージェントの対面対話場面において,人間はエー ジェントを独立した個体として認知しているかを対話 モダリティへの反応を通じて検証する. w  カメラ → エージェントの「目」の“像” w  スピーカ → エージェントの「口」の“像” w  マイクロフォン → エージェントの「耳」の“像” エージェントの身体像に対して人間は直接 その“像”に身体的機能を帰属させるか�
  29. 29. 実験設定 •  人間は対話相手をどこに帰属させているか? w  エージェント: エージェントに対して直接働きかける w  コンピュータ: AV機器に対して働きかける •  実験条件群(情報系大学生61名) w  エージェント条件: 画面上にエージェントが表示されて いる場合 w  コンピュータ条件: 画面上にエージェントが表示されて いない場合 Talking ModalitiesInteract with Agent Mic. Speaker Camera Interact with Computer Ear Mouth Eye Listening Speaking Seeing Appearance of Agent Audiovisual Devices
  30. 30. 実験の様子(例) 2.エージェントの身体と身体的機能の帰属� Microphone Camera Speaker Speaker 19in CRT
  31. 31. 実験結果 3つの対話モダリティ(視認・聴 取・口述)に対してそれぞれ統 計的な有意差が確認された. w  エージェント条件群の被験者は エージェントが表示されていない コンピュータ条件群の被験者に比 べ,AV機器に対する行動をしな い傾向. w  AV機器に向かった被験者の大半 は,実際はエージェントに対して 反応した直後に“気が付いて”途 中でAV機器に反応していた. 0% 20% 40% 60% 80% 100% Computer Agent Conditions ReactionratestoI/Odevices. Seeing Listening Speaking z=1.969 (p<.05) z=4.593 (p<.01) z=2.588 (p<.01)
  32. 32. エージェントが複数の場合 •  1体のエージェントと関わる 場面は一般的 •  集団としてのエージェントと のインタラクションの検討の 必要性 w エージェントは容易に複製が できる w 人間の社会的な行動を通して, エージェントの個体性の帰属 を検討する 多数決の結果�
  33. 33. 実験2:数は力なり •  同時に同じ画面上に表示された異なる外観をもった複数(今 回は2体)のエージェントがある提示された問題に対してある 見解を示したとき人間はどのように反応するか. w  2体のエージェントともそれぞれ人間と異なる見解だった場合 w  2体のエージェントとも人間と異なる見解で一致していた場合 w  1体が人間と同じ見解をもちもう1体が異なる場合 w  2体のエージェントと人間がすべて同じ見解で一致していた場合 複数のエージェントをそれぞれ社会的存在 として個別に認知しているか�
  34. 34. 実験条件 1 関係1 2 3 不一致 不一致 不一致 人 A2 A1 1 関係3 1 2 一致 不一致 不一致 人 A2 A1 1 関係4 1 1 一致 一致 一致 人 A2 A1 1 関係2 2 2 不一致 不一致 一致 人 A2 A1 情報系大学生78名を無作為に4等分して各条件にアサイン�
  35. 35. 1.  1度目の回答は被験者が直観的に答える. 2.  2体のエージェントがそれぞれの回答結果を表明 する(実験条件ごとに異なる). 3.  被験者は1度目の回答を変更する機会を与えられ る. 4.  1回目と2回目の回答を変更した割合を観察. •  エージェントは正しい回答をするための特別な知識は有し ていないことが教示されている. •  与えられた3択問題をできるだけ高得点になるように解答 を選択することが求められる. 実験手続き
  36. 36. 実験の様子
  37. 37. 実験結果 •  関係(1)と(2)のとき,被験者 は2度目の回答の機会に答 を変える傾向が他の関係 に比べて有意に高い. •  関係(2)においてエージェン トが表示されたインタラク ションをした場合の方が非 表示に比べて有意に高い. •  エージェントが表示されて インタラクションする場合, 関係(1)では関係(2)と異な る反応を示す. 関係1 関係2 関係3 関係4 significant 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 意見の変更割合� エージェント表示� エージェント非表示� 関係(1) �関係(2) �関係(3)� 関係(4) 1 関係1 2 3 不一致 不一致 不一致 人 A2 A1 1 関係2 2 2 不一致 不一致 一致 人 A2 A1
  38. 38. 実験3: 社会的インタラクション •  複数のエージェントはそれぞれ独立であるか? •  コンピュータ本体との関係はどのようになっている か? •  デスクトップ環境を人はどのような空間とみなしてい るか? エージェントの自律性とコンピュータとの

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