人能与机器人互动，已经不是什么新鲜事，但有灵性的狗是不是也能与机器人互动？
就这个问题，耶鲁大学社交机器人实验室的研究人员进行一项“犬机互动”研究，发现宠物狗真的会听从社交机器人的命令！
这个研究由耶鲁大学在读博士生 Meiying Qin 等人展开，研究成果在 2020 年 3 月底 ACM / IEEE 国际人机互动会议（HRI 2020）公布，相关论文以《Dog Sit! Domestic Dogs（Canis familiaris）Follow a Robot’s Sit Commands》（坐下！宠物狗听从机器人的“坐下”命令）为题，发表于 SCI 期刊《IEEE Spectrum》。
有效的“犬机互动”
根据 IEEE Spectrum 官网，这类“犬机互动”的研究已有先例：
- 一组研究人员（Pongrácz 带领）测试狗能否在不同条件下听从主人命令──主人与狗在同房间（3D 情况），或主人经由串流媒体影像与狗即时互动（2D 情况），或仅透过主人从喇叭传出的声音与狗互动（0D 情况）。结果不难想像，狗在 3D 情况最能听从命令，0D 情况下最不能听从命令，2D 的情况介于两者之间。
- 另一组研究人员（Lakatos 带领）测试狗如何对拥有客制手臂的 PeopleBot 经济型人机互动机器人的指示反应。首先互动阶段，机器人与主人互动 6 分钟，狗在旁观察，然后机器人给狗食物当奖励；随后测试阶段，面对两个装有隐藏食物奖励的桶子，机器人对狗指著其中一个桶子。研究发现，狗在有机器人的情况下会比没有机器人的情况表现更好。然而这项研究也反映出一些问题：机器人不能显著影响狗的行为，狗并非任何时候都很听机器人的话，人类比机器人更能影响狗。
在这些研究基础上，耶鲁大学社交机器人实验室的研究团队确立了研究目的，希望探索狗是否能理解人类的社会行为──在它们眼中，机器人更像平常服从的人类，还是不服从的喇叭等机器。
研究团队设计的实验分别调查狗是否会在社交机器人叫了他们的名字后做出回应、狗是否会听从机器人给出的“sit”（坐下）命令。
一共 34 只宠物狗（17 只实验组、17 只对照组）参与实验，在实验的房间里，有研究人员、狗主人、机器人、喇叭及宠物狗。
下图为摄影机在不同视角拍到的实验组／对照组的实验过程。
（Source：耶鲁大学，以下同）
如下图，每只狗经历的实验流程大致是：简短介绍测试环境后，机器人或喇叭叫狗的名字（声音完全一样），此时研究人员一旁观察狗是否有反应。然后机器人或喇叭与狗主人交谈，试图在宠物狗面前提升存在感，随后为狗提供一些小奖励，最后发出“坐下”命令，研究人员也会密切观察狗狗此时是否会听话坐下。
研究表明，叫了名字后，狗更会盯着机器人看，而不是喇叭；听到“坐下”指令时，相比喇叭（不足 20%），狗听从机器人（约 60%）指令的次数更多。
从下图就能看出，不论狗对眼前发号施令者的观察时间还是听从指令的次数，机器人的效果都明显优于喇叭。
机器人还是机器狗？
值得一提的是，实验使用的机器人，是软银集团的机器人 NAO。NAO 是小型人形机器人，专门与人互动，可走路、跳舞、说话、辨识脸部和物体，目前发展到第六代，用于研究、教育和医疗方面。
（Source：Kai Schreiber from Jersey City, USA / CC BY-SA）
此次实验中，NAO 所有声音都来自头部喇叭。为避免任何误差，NAO 的声音都是经过剪辑的人声，并非内建的文字转语音（TTS）模组。
背后原因有两点：
- 一些主人会按喜好给宠物取一些别的绰号，TTS 无法保证正确念出来。
- 狗比人对声音更敏感，即使一些对人类来说算自然的 TTS，也可能缺少狗依赖的声学特征，且大多数 TTS 提供的音调也有限，狗可能无法理解 TTS 某些表达。
而对这项实验，有些人可能会问：做这次狗实验，为什么要用机器人而不是机器狗？
对机器人领域有一定了解的人可能听过 Sony 的 AIBO 机器狗。
（Source：Sony）
据悉，AIBO 最早于 1999 年推出，但在 2006 年停产。时隔 12 年后，Sony 再次进入家用机器人领域，于 2018 年春季推出新 AIBO。
相比以前版本，2018 年版机器狗动作更流畅自然，配备鱼眼镜头，可与感测器一起探测、分析声音和图像。另外，同步定位和映射技术使其更能适应环境，控制一切的是 64 位元的四核心 CPU，功耗为 14 瓦，续航时间约 2 小时。
不过研究人员并未将 AIBO 纳入参与实验的机器人，原因就在于 AIBO 不会被狗视为竞争对手，也不会像对待其他狗一样对待 AIBO。在汪星人的世界，AIBO 连“奇怪的狗”都算不上，只是“奇怪的东西”。
对这项研究，研究团队表示，贡献在首次发现狗对社交机器人会表现出积极行为，同时社交机器人也能影响狗的行为。因此，这个研究加深了我们对人与社交机器人互动本质的理解。
但研究人员面前更深入的问题是，尽快确定可能会增加或减少狗与机器人互动可能性的具体因素，因此也尝试一些更理想的场景。例如，透过狗主人与机器人更多互动（交谈、眼神交流等），鼓励狗消除对机器人的焦虑、建立好感，以便提升狗对机器人的注意力。
有一些机器的动作或声音本来就会引起动物的压力和恐惧，研究人员也希望更关注宠物的心理健康。未来，设计出专门娱乐宠物的家用社交机器人，也是可以探索的方向。
- Dog Sit! Domestic Dogs (Canis familiaris) Follow a Robot’s Sit Commands
- Dogs Obey Commands Given by Social Robots
（本文由 雷锋网 授权转载；首图来源：影片截图）
