The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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相手
生体情報
え
影響
い
Influence of brain activity from perception of
“
meta-opponent model
”
in interactive problem
浅田
麻菜
*1
伊藤
毅志
*1
Mana ASADA Takeshi ITO
*1
電気通信大学
情報
通信工学専攻
Department of Communication Engineering and Informatics, The University of Electro-Communications
Mental model for opponent is used for enrich human-human communication. Prior research has suggested that frequent changes of reasoning levels for opponents has been contributed to the human communication, and the highest level has been the reasoning as a mental model of “me” within the opponent. We defined this high-level reasoning as “meta-opponent model” and made experiments weather this model could be existed under the non-body and non-human agent. The experiment has consisted of two experiments, verbal protocol experiment and fNIRS experiment, and also each experiment had four conditions with three different agent programs and an additional instruction that the opponent was human. The results indicated that adequate complexity of problem was needed for “meta-opponent model”.
1.
じめに
人間 人間 士 ニ ン い ，相手 対 ン 相手 持 ニ ン 行 い ． 関 横 山 ， 人 間 士 ニ ン い
，相手 対 推定 深 4 他者 意図 推定 行わ 自己 目標 基 く 自己 意図 他者
明 示 , 他 者 誘 他 者 意 図 基 い 行動 決 他者 持 自己 想 定 行動 決 在 ， 々 変 化 ，高度 ニ ン 行 い [横 山 09]．
一方， ン 人工物 ニ ン 考え ， 人 間 側 人 工 物 対 十 分 知 性 感 い い ， 自分 対 持 い い いう前提 ニ
ン 行い，結果，人工物 対 信頼感 持 高度 ニ ン 構 築 い い う 問 題 あ ． 例 え ，
e-learning 現 場 ， ン 学 習 者 対
有 い ，学習者 提示 情報 対 信頼感 持 ， 結 果 十 分 学 習 効 果 得 い いう問 題
点 在 指摘 い [Kidd 04]．本研究 ， う
他者 自己 対 持 い いう
相 手 呼び ， 相手 在 人間 間 け 高度 ニ ン 創出 い 考え ．
述 う ， ン ン 相手 いう相 手 対 思 い込 変 容 人 間 行 動 脳 内 制御
い 高橋 ッ ン ニ 課題 用い 実験 提唱 [高橋 11]． ッ ン ニ 課題 2人 2種類 記 時 1種類 選択 ，相手 違う記 選択 場
得 点 得 課 題 あ ． ッ ン ニ 課 題 単純 あ ，相手 無く 思考 可能 課題 あ
指摘 い [佐藤 08]．
本研究 ，複数 戦略 選択 課題 用い ， 人 間 相 手 人 工物 対 持 得 ，
，持 得 場 ， 人 間 知 過程 脳活 動 え 影響 い 調べ 目的 ．
2.
実験
2.1 実験参加者
本実験 大学生 8 男性 5 ，女性 3 ， 均 齢＝
19.8 SD=1.04 ，右利 参加 ．本実験 電気通信大 学 倫 理 審 査 委員 会 倫 理審 査 け 実 施 ． ， 実験参加者 実験開始前 説明 行い， 意 場 意書 署 実施 ．
2.2 使用機材
脳 血 流 計 測 ， (WOT-160 日立製作所 ， ン ン 5[Hz]， ン 数 16) 使用 ． ン 配置図 以 通 あ ．
図1 ン 配置図
2.3 使用課題
本実験 ，2者 3種類 記 中 1種類 記 時 選 択 記 わ 使 用 ． 図 2
け 利得表 あ ．
調的行動 対 利得 大 記 い ，敵 対行動 対 利得 大 記 ぶ う ， 中間 利得 記 3 種類 記 在 ． 実験 ，3種類 記 中 2者 時 1 記 選択 20回連続 行う ．
図2 課題 け 利得表
連 ： 浅田 麻菜，電気通信大学情報 通信工学専攻, 東京都調 調 ヶ丘1-5-1, [email protected]
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2.4 手続き
実験 4 挙動 行う 使用 4条件 実 験 行 表1参照 ．実験実施 際 各4条件 ，20回
記 選択 行 わ ． 本 実 験 ， 実験 協力 者 実 験中 課題得点 170 点 超え 場 ，得点 応 謝金
増加 いう教示 え ．
表1 実験条件 使用 挙動 条件 使用 挙動
L条件 実験参加者 直前試行 選択記 選択
M条件 実験参加者 直前3試行 選択記 多数決
P条件 実験参加者 第１試行 直前試行 選択記 多数決
PH条件 P条件 使用．実験参加者 遠隔操作 相手 人間 あ いう教示
， 実 験 各 条 件 対 発 採 発 実験 1試行 20 実施 後， 様 fNIRS 用い 実験 行う fNIRS実験 1試行 5 行 ． ，両 実 験 い 記 選択 掛 時 間 い 計 測 行 ．
，各実験内 各条件 実施順序 ン ．
3.
結果
3.1 実験参加者 分類
発 い ，発 内容 文 起 うえ ，
8 種 類 要 素 分 類 行 い思 考 内 容 分 類 行 ． 結 果 加え，PH 条件 け 記 選択 均反応時間， 各 試 行 け 選 択 時 間 標 準 偏 差 指 標 ， 実 験 参 加 者
課題処理行動 3 分類 分け ．
1 目 思考 関 発 在 ，記 選択時間 全 体 的 短 時 間 各 試 行 け 標 準 偏 差 い 反射的 作業的 実験 行 考え R 群 2人 ，2
目 思考 関 発 在 相手 関 発 確 ， 均記 選択時間 均程度 ，試 行間 標準偏差 い ， わ 本 課題 組 G群 2人 ， 3 目 相手
相 手 関 発 在 ， 記 選 択 時 間 試 行 間 変 化 標 準 偏 差 比 較 的 大 い 相 手 相 手
い 思考 行う M群 4人 あ ．
3.2 fNIRS実験
図3 相手 い 発 確 実験参加者
M-1 P 条件， PH 条件 け 酸素化 ン 変化
[oxyHb] 課題開始時 終了時 表示 結果 あ ． ，fNIRS 計 測 可 能 [oxyHb] [deoxyHb] 比較 場 ，脳活動 対 明確 反応 [oxyHb] あ
い ，本研究 分析対象 [oxyHb] 着目
[Scholkmann 14]．
図3 表示
う 結果 対 ，0.01[Hz] 0.8[Hz] 成 分 除去 後，3 間 加算 均 求 ．次 ン 課題時 反応 均値 ，
均値 用い ン処理 行 ．
ン処理 行 波形 激提 示時間 い 均値 ， 当 ン 均値 ．結果， ン 7 内 側前頭前 付近 有意 賦活 確 ．
一方 実験 行 G群 実験参加者G-2 各4条件 対 様 処理 行 ，有意賦活 ン
確 ．
4.
考察
4.1 脳血流量変化へ 影響
本実験 結 果 ， 相手 い 思考 確 実験参加者 い ，内側前頭前 付近 賦活 確
． 内側 前頭 前 活 動 い ，他 者 自 己 評価 可 能性 感 場 ，自己 評価 守 う 行動 変容 起 audience effect 確 際 賦活 確
いう多 く 研究 在 [Frith 12]． 研 究 ， 目 や 写 真 や 実 際 人間 いう 身 体性 提 示 視 覚 的 激 用 い
実 験 参加 者 他 者 在 感 ， 相 手 実 際 ン ン 伴う 点 い 本研 究 異 ， 相手 感 実験参加者 い 内側前頭前 付 近 賦 活 確 背 景 ， 様 機 構 影 響 い
可能性 あ 考え ．
一 方 ， 内 側 前 頭 前 自 己 得 報 酬 評 価 う， ン 性 感 場 賦活 いう指摘 い [高 橋 11]． 本 実 験 課 題 対 組 方 略 異 3群 分類 ， M 群 分類 実験参加者 中 い ， 試 行 中 一 部 い 他 群 特 徴 的 思 考 行 う 可 能 性 否 い ． 点 い 反 応 時 間 指 標 用 い， 思 考内 容 基 い 更 分 析 必要 考え ．
4.2 課題 複雑さによ 影響
本実験 使用 課題 ，相 手 選 択記 対 自己 協 調的戦略 ，或い 敵対 的 戦略 選択 ，自他
選 択 履 基 思 考 必 要 あ 複 雑 課 題 あ ．
寺 田 協調 記 わ 用 い ， 人 間
ン 持 適 応 理 解 知 過 程 調 べ ， 主 過 去 履 基 帰 納的 理 解 ，既 有
い 知識 適用 演繹 的 理 解 在 指摘 い [寺田 13]．本研究 使用課題 い ， M 群 分 類 実 験 参 加 者 群 ， わ 記 選択時 間 標 準偏差 大 く ， 相手 相 手
い 思考 確 実験 参加者内 部 ，相手 人間 いう教 示 け ， 自己 内 部 在 人 間 挙 動 や 思 考 過 程 既 有 概 念 利 用 可 能 性 高 い ．
， 課 題 遂 行 中 演 繹 的 理 解 ， 過 去 履 基 行わ 帰納的 理解 共 行わ い 可 能性 考え ．
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わ ， 人工物 対 十分 知性 感 い ，十 分 ン ン感 得 い いう問題 根底 ，人 工 物 対 峙 際 内 部 演 繹 的 理 解 適用 う 概念 想 起 ，相手 理解方 略 変化
う 深 い思 考 必 要 い ， 相 手 や 相 手 い 思考 形成 ，結果的 人工物 ン ン感 え い いう流 示唆 ．
5.
おわ
に
本研究 相手 対 相手 通 感 自分 対 いう高次 推 定 相 手 ，複 雑 行 動 選 択 可 能 課 題 使 用 実 験 ， 人工 物 相 手 場 相 手 持 得 確 ． ， 際 脳活動 fNIRS 計測 ．結果， 相手 持 思 考 確 実験 協力者 い ，内側 前頭前 付近 賦活 確 ． 相手 持
あ 程 度 複 雑 課 題 用 い 必 要 性 示 唆 ． 一 方 ，課題 程度 複雑 在 相手
含 う 深い思考 喚起 可能 い 今 後検討 必要 あ 考え ．
参考文献
[横山 09] 横山 美, 大森隆 ; 協調課題 け 意図推定
基 く行動決定過程 的解析 ,電子情報通信学 会論文 . A, 基礎 境界, 92(11), 734-742 (2009)
[Kidd 04] C. Kidd, C. Breazeal.; Effect of a robot on user perceptions,IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp.3559–3564 (2004)．
[高橋 11] 高橋英之, 岡田浩之: 社会 知 け 社会的
思 い 込 効 果 役 割 脳 内 カ ニ , 知 学
18(1),138-157 (2011)
[佐藤 08] 佐藤友美, 大塩立華, 田和子, 石井信; 他者 内 部 状 態 推 定 行 動予 測 用い 意 思 決 定 ,電 子 情報通信学会 術研究報告. NC, 107(413), 73-78 (2008)
[Scholkmann 14] Felix Scholkmann, Stefan Kleiser, Andreas Jaakko Metz, Raphael Zimmermann, Juan Mata Pavia, Ursula Wolf, Martin Wolf :A review on continuous wave functional near-infrared spectroscopy and imaging instrumentation and methodology, NeuroImage, vol.85 (1), pp 6-27 (2014)
[Frith 12] Chris D. Frith, Uta Frith: Mechanisms of social cognition: Annual Review of Psychology. 63, 287–313 (2012)
