Um die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit bestmöglich zu nutzen, ist eine gute Teamarbeit erforderlich. WeStudio / Shutterstock.com

Für die meisten Menschen sind es heute Roboter und intelligente Systeme Diener, die im Hintergrund arbeiten, Staubsaugen von Teppichen oder Ein- und Ausschalten der Beleuchtung. Oder sie sind Maschinen, die sich wiederholende menschliche Arbeiten von Fließbandarbeitern und Bankangestellten übernehmen. Aber die Technologien werden so gut, dass Maschinen neben den Teamkameraden arbeiten können Mensch-Hund-Teams erledigen Sie Aufgaben wie Jagd und Bombenerkennung.

Es gibt bereits einige frühe Beispiele für Roboter und Menschen, die sich zusammenschließen. Zum Beispiel verwenden Soldaten Drohnen zur Überwachung und Bodenroboter zur Entsorgung von Bomben wie sie militärische Missionen ausführen. Aber die US-Armee sieht vor vermehrtes Zusammenspiel von Soldaten, Robotern und autonomen Systemen im nächsten Jahrzehnt. Neben dem Militär werden diese Mensch-Roboter-Teams bald in so unterschiedlichen Bereichen wie Gesundheitswesen, Landwirtschaft, Transport, Produktion und Weltraumforschung tätig sein.

Forscher und Unternehmen erkunden viele Möglichkeiten, wie Roboter und Roboter verbessert werden können künstliche Intelligenzsysteme Arbeit und technische Fortschritte sind wichtig. Als ein angewandter Kognitionswissenschaftler Ich habe gesagt, dass Mensch-Roboter-Systeme nicht so gut sind wie sie sein könnten, wenn die Entwickler nicht verstehen, wie man Technologien entwickelt, die am effektivsten mit echten Menschen zusammenarbeiten. Einige grundlegende Konzepte aus der tiefen wissenschaftlichen Erforschung menschlicher Teamarbeit können dabei helfen, diese neuen Beziehungen zu entwickeln und zu verwalten.

1. Verschiedene jobs

Teams sind notwendigerweise Gruppen von Menschen mit getrennte, jedoch voneinander abhängige Rollen und Verantwortlichkeiten. Ein Operationsteam könnte beispielsweise eine Krankenschwester, einen Chirurgen und einen Anästhesisten umfassen. Ebenso sollten Mitglieder eines Mensch-Roboter-Teams zusammengestellt werden, um verschiedene Elemente einer komplexen Aufgabe zu übernehmen.

Roboter sollten Dinge tun, bei denen sie am besten sind oder die die Menschen nicht tun möchten - beispielsweise schwere Gegenstände anheben, Chemikalien testen und Daten verarbeiten. Das befreit die Menschen dazu, das zu tun, was sie am besten können - z. B. sich an veränderte Situationen anzupassen und kreative Problemlösungen zu finden.

Ärzte beraten sich während der ersten roboterassistierten Operation an Bord des Krankenhausschiffes USNS Mercy. Kelsey L. Adams / US Navy

In einem Human-Robot-Operationsteam kann es sein, dass ein menschlicher Chirurg laparoskopisch oder minimalinvasiv arbeitet Operation mit Unterstützung eines Roboters Manipulator mit Kameras, die in den Patienten eingeführt und vom Chirurgen extern bedient werden. Die Ansicht kann durch Überlagern von medizinischen Bildgebungsdaten der inneren Anatomie des Patienten in der Kameraansicht erweitert werden.

Die Planung für diese Art von Arbeitsteilung legt nahe, dass sich Menschen nicht in Maschinen replizieren sollten. Tatsächlich können humanoide Roboter oder Roboter und eine KI, die das soziale Verhalten von Menschen imitieren, ihre menschlichen Teammitglieder dazu verleiten, dies zu tun unrealistische Erwartungen was sie können

2. Gegenseitige Sicherung

Effektive Teammitglieder wissen, dass jeder eine andere Rolle hat - aber zur Verfügung steht einander unterstützen, wenn nötig. Die katastrophale tödliche Reaktion auf den Hurrikan Katrina in 2005 war teilweise das Ergebnis von Verwirrung und mangelnde Koordination zwischen Regierungsbehörden und anderen Gruppen wie dem Roten Kreuz.

Teamkollegen müssen ihre eigenen Rollen und die des restlichen Teams verstehen und wissen, wie sie zusammenpassen. Sie müssen auch in der Lage sein, dieses Wissen zu nutzen, um nicht auf die Zehenspitzen der Teamkollegen zu treten und gleichzeitig die potenziellen Bedürfnisse anderer zu ahnen. Roboter und künstliche Intelligenz müssen verstehen, wie ihre Teile der Aufgabe sich auf die Teile beziehen, die ihre Teamkollegen machen, und wie sie bei Bedarf helfen können.

3. Gemeinsames Verständnis

Effektive Teams teilen Wissen über die Teamziele und die aktuelle Situation und das erleichtert ihre Interaktionen - auch wenn eine direkte Kommunikation nicht möglich ist.

Der Nutzen von gemeinsamem Wissen ermöglicht alle Arten von Kollaborationen und Koordinationen. Wenn zum Beispiel ein Heißluftballon aufgeblasen wird, befindet sich der Pilot an einem Ende im Korb, der den Brenner überwacht. Ein Besatzungsmitglied muss sich am anderen Ende des Ballons befinden und es halten, indem es ein Seil an der Oberseite hält. Sie können weder sehen noch hören, weil der Ballon die Sicht versperrt und der Propanbrenner jedes andere Geräusch übertönt. Aber wenn sie gut trainiert sind, muss keiner kommunizieren, um zu wissen, was der andere tut, und zu wissen, was als nächstes passieren muss.

Die beiden Personen an diesem Ende des Ballons müssen auch darauf vertrauen können, was ihre Teammitglieder am anderen Ende des Ballons tun. Mongkolp / Shutterstock.com

Die Mitglieder des Verbindungsteams stammen nicht nur aus Informationen, die sie alle kennen, sondern auch aus gemeinsamem Wissen entwickeltem Wissen. Einige Gelehrte haben das vorgeschlagen Roboter können keine Erfahrung aufbauen und Wissen mit den Menschen teilen, während andere Forscher daran arbeiten, dies zu tun. Maschinelles Lernen wird wahrscheinlich ein Schlüsselfaktor sein, um Roboter dabei zu unterstützen, Erwartungen an das Verhalten ihrer Mitarbeiter zu entwickeln. In Verbindung mit menschlicher Intelligenz lernen beide Seiten die Fähigkeiten, Grenzen und Eigenarten der anderen kennen.

4. Effektive Interaktion und Kommunikation

Teammitglieder müssen interagieren; Ein effektives Teaming hängt stark von der Qualität dieser Interaktionen ab. In Krankenhausteams zur Notfallwiederbelebung von Patienten, Teaminteraktion und Kommunikation sind entscheidend. Diese Teams bestehen oft aus medizinischem Personal, das dem Patienten am nächsten ist, und die Mitglieder müssen sofort wissen, was passiert ist, bevor das Herz des Patienten aufhört - ein Leben steht auf dem Spiel.

Doch selbst zwischen Menschen ist Kommunikation nicht immer nahtlos. Zwischen Menschen und Robotern gibt es noch mehr Herausforderungen - zum Beispiel, sicherzustellen, dass sie ein Verständnis darüber haben, wie Wörter verwendet werden oder welche Antworten auf Fragen angemessen sind. Forscher auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz machen große Fortschritte bei der Weiterentwicklung der Fähigkeiten von Computern natürliche Sprache verstehen und sogar produzieren - So viele Menschen haben mit ihren intelligenten Assistenten wie Amazons Alexa und Google Home sowie mobilen und autobasierten GPS-Navigationssystemen Erfahrung.

Es ist nicht einmal klar, ob typische menschliche Kommunikation das beste Modell für Mensch-Roboter-Teams ist. Mensch-Hund-Teams gut ohne die Verwendung natürlicher Sprache. Navy SEALs können auf höchst effektivem Niveau zusammenarbeiten ohne ein Wort auszusprechen. Bienen kommunizieren Standort von Ressourcen mit einem Tanz. Kommunikation muss keine Worte beinhalten; Es könnte Tonsignale und visuelle Hinweise enthalten. Wenn ein Roboter den Patienten betreute, als sein Herz anhielt, könnte dies auf einem Monitor anzeigen, dass alle Mitglieder des Wiederbelebungs-Teams sehen konnten.

5. Gegenseitiges Vertrauen

Zwischenmenschliches Vertrauen ist in menschlichen Teams wichtig. Wenn das Vertrauen zwischen einem Team von Feuerwehrleuten zusammenbricht, sind sie weniger effektiv und können Leben kosten - sie oder die anderen, die versuchen, zu helfen. Die besten Roboterkollegen werden sein vertrauenswürdig und zuverlässig - und alle Verstöße gegen die Zuverlässigkeit müssen erklärt werden.

Aber selbst mit einer Erklärung wird Technologie, die chronisch unzuverlässig ist, wahrscheinlich von menschlichen Teamkollegen abgelehnt. Dies gilt umso mehr in sicherheitskritischen Technologien wie autonomen Fahrzeugen.

Roboter können nicht automatisch mit Menschen zusammenarbeiten. Sie müssen effektive Rollen im Team erhalten, andere Teamrollen verstehen, mit den Teammitgliedern trainieren, um gemeinsames Verständnis zu entwickeln, eine effektive Art der Kommunikation mit Menschen zu entwickeln und zuverlässig und vertrauenswürdig zu sein. Am wichtigsten ist, dass Menschen nicht aufgefordert werden sollten, sich an ihre nicht-menschlichen Teamkollegen anzupassen. Vielmehr sollten Entwickler Technologien entwerfen und entwickeln, die neben Menschen einen guten Teamplayer darstellen.

Über den Autor

Nancy Cooke, Professorin für Systemtechnik Arizona State University

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