「論文文獻」Effects of repeated exposure to a humanoid robot on children with autism

Effects of repeated exposure to a humanoid robot on children with autism
Robins, B., Dautenhahn, K., Te Boekhorst, R., & Billard, A. (2004). Effects of repeated exposure to a humanoid robot on children with autism. Presented at Cambridge Worshop Universal Access and Assistive Technology (CWUAAT), 22, 24.
URL：https://wiki.inf.ed.ac.uk/twiki/pub/ECHOES/MultiModalInterfaces/Robins2004.pdf

此論文主要是針對鼓勵自閉症兒童模仿以及社交，透過影片來觀察自閉症兒統的眼睛凝視，觸摸，模仿等行為來進行評估。

受測者：4位英國小學自閉症學童，分別為5歲、六歲與二位 10歲兒童
受測地點為兒童熟悉的教室，使用的機器人為Robot(圖1)

圖1

Robota擁有2種編成模式：
1. 「跳舞模式」：利用三種不同類型(童謠、流行音樂、古典音樂)的音樂讓它跳舞。
2. 「魁儡模式」：讓施測者利用筆電來操作Robot的手臂、腿或頭部。

每一次的實驗中，施測者將Robot放到房間的桌上，利用筆記型電腦操作與兒童互動，只要讓兒童感到無聊與厭煩就會將他們帶離房間，平均測驗3分鐘甚至5分鐘，測驗的難度為簡單到複雜，主要是以漸進式的方式讓兒童與Robot互動。
實驗的互動方式分為三階段：
階段一：為了吸引兒童的注意力，將Robot放進黑色箱子裡，使用跳舞模式(四肢與頭部跟著音樂節奏)與兒童互動，大部分兒童都是做在地板、椅子上，偶爾會離開椅子與Robot緊密互動，此階段實驗是為了讓兒童熟悉機器人，照顧者不會給予指示或任務給兒童，只會給與簡單的小型口語鼓勵(ex.看，這是什麼?)，除了只有當兒童要破壞Robot時，照顧者與研究者只能在旁邊觀察自閉症兒童，研究者不主動與兒童溝通也不解決兒童的回應。(圖2)
階段二：讓照顧者移動自閉症兒童的肢體，研究者利用筆電控制Robota學自閉症兒童的動作(兒童看不到研究者操作Robot)(圖3)
階段三：讓自閉症兒童與Robot一起互動、模仿，模仿角色互換且困難度由簡至難。(圖4)

圖2

圖3

圖4

實驗者透過影片去分析4種行為編碼，分別為
1. 眼睛注視(注視Robot)
2. 觸摸(兒童觸摸Robot任何部位)
3. 模仿(包括直接模仿機器人的動作、延遲模仿、回應機器人的動作並且企圖模仿機器人的動作)
4. 接近(兒童接近與停留Robot身旁)

之後使用量化分析，總結所有的受測階段，觀看受測者101天的行為變化，撇除第八天自閉致兒童做在椅子上觀看Robot的注視因素(對玩具的新穎性)以及忽略前兩階段的實驗，自閉症兒童B.B.其餘的行為都有上升跡象(圖5)。

圖5.受測者B.B.

在圖6部分將看到自閉症兒童T.M.在92、94天的注視、接近與模仿行為逐漸增加。

受測者T.M.

之後觀看4位自閉症兒童在模仿與觸摸行為統計部分。
在圖7部分會看到自閉症兒童的模仿行為有增加的趨勢，另外在圖8中的受測者E.M.與T.M.在觸摸行為有明顯的增加。

圖7 模仿行為數據

圖8 觸摸型為數據

因定量分析的頻率和持續時間並不能觀看自閉症兒童的社交互動技能，因此需做質性分析，以下給了一個非常短的片段描述(長度約32秒), 這影片是由第二、第三試驗所得來的。是從一為兒童的實驗...., 這表現出類似像互動的技能(圖9)

圖9 質性數據

從圖9來看，這些動作是沒辦法在量化分析所看見的，且讓研究者感到非常震驚。

結論
此研究別於其他學者只讓自閉症兒童接觸一次或幾次機器人，採用長時間重複測試，讓自閉症兒童花時間探索機器人以及與人互動空間，在某些情況下，兒童為了與他們老師互動，兒童們開始使用Robot做為中間人或做為共同關注的對象。研究者認為，這是一個非常重要的事。

感想
此篇論文帶給了之後要做相關研究的我一些研究啟示與重點，雖然量化可以計算兒童的行為次數，但是重要的質性觀察也是必須的，因為質性可以觀察到量化的數據所不能看到的現象。