人間及びアンドロイドに対する反応の比較による

2A1-N-039
<人間及びアンドロイドに対する反応の比較によるアンドロイドの人間らしさの評価>
<Evaluating Humanlikeness by Comparing Responses Elicited by an Android and a Person>
<嶋田倫博・阪大>
<港隆史・阪大>
< Karl MacDorman・阪大>
<Michihiro Shimada, Osaka University>
<Takashi Minato, Osaka University>
<Karl MacDorman, Osaka University>
<板倉昭二・京大>
< Kang Lee・UCSD>
<石黒浩・阪大>
<Shoji Itakura, Kyoto University>
<Kang Lee, UCSD>
<Hiroshi Ishiguro, Osaka University>
Key Words: Android, Interaction, Psychology, Human likeness, Appearance and Behavior, Gaze behavior
論文要旨
人間に酷似したアンドロイドの開発は，他の機械的な見た目を持ったロボットにはできない人間との相互作用に関連した多く
の現象の研究を可能にする．より人間に似たデバイスは人が互いに行なう反応を引き出すことを可能にするからである．特に，
我々は人間の存在感や知能といった主観的な印象を与えている見た目の役割を無視することはできないと考える．しかし，この
印象は見た目と動作の複雑な関係に影響される．我々は見た目と動作の仮説を立てこの問題に取り組んできた．本論文では，被
験者の視線の方向とその時間によってアンドロイドの振る舞いを評価する．人間の振る舞いの研究からアンドロイドの開発を促
すといったこのような研究は，工学と科学を融合した新たな研究分野を生み出す．
1. はじめに
我々の日常生活にロボットが溶け込む上で重要なものに
コミュニケーション機能が考えられる．コミュニケーション
ロボットの実現には，人間-人間間のコミュニケーションの
原理を探り，それを人間-ロボット間に組込むことが必要だ
と考える．我々の研究目標は，自然なコミュニケーションの
原理を発見し，豊かな表現が出来るアンドロイドを開発する
ための方法論を確立することである．アンドロイドを開発す
る方法の一つとしてトップダウン的な方法がある．即ち，人
間の動きを精密に計測しアンドロイドに実装するという方
法である．しかし，トップダウン的な方法では，十分な人間
のモデルが存在しないため不可能である．そこで，我々は構
成論的な方法をとる．これはヒューマノイドロボットにモデ
ルを組み込み，それによる失敗を解析し，再び新たなモデル
の組み込みもしくはロボットの改良を行なうといった方法
である[1]．
ボトムアップ型の構成論的アプローチを行なったものと
して Robovie がある．Robovie は何百もの状況依存の動作モ
ジュールとそれらを管理するエピソードルールで動いてい
る[2]．Robovie は人間ロボット間のコミュニケーションにお
いて動作がどのように影響するかを調べることが可能であ
る[3]．しかし，我々は，コミュニケーションには見た目の要
素も重要であると考えている．相互作用において Robovie
のような見た目が機械的なロボットでは人間とは異なるた
め，見た目と振る舞いの影響を分けて考えることが出来ない．
見た目の影響と動作の影響を分離させるためには，人に酷似
したアンドロイドを作ることが必要である．我々は，見た目
と動作の問題に取り組み，アンドロイドの開発を通してコミ
ュニケーションの要素を解明する．
アンドロイドの研究は以下の二つの側面を持っている．
・
機械工学，電気工学，ロボット工学，制御論，パター
ン認識，人工知能論に基づいた人間に酷似したロボッ
トの開発
・
認知科学，社会科学に基づいた人間の行動の解析
この二つの側面は，お互い密接に影響しあう．即ち，認知科
学，行動学，神経科学の視点ではアンドロイドを人間らしく
作るために人間の行動を調べなければならない．そして，人
間の行動を評価するために，アンドロイドにおいて，人間の
行動を再現する必要がある．
しかし，アンドロイドの人間らしさをどのように評価する
かは難しい問題である．人間のロボットに対する反応を評価
する方法の一つとしてアンケートなどの定性的評価がある．
しかしアンドロイドに対しては，見た目が人間であっても，
ロボットだと判断できてしまうためアンケートのような自
省的評価では意識的な評価となってしまう．しかし，意識上
でロボットとして扱っていても無意識では人間として扱っ
ている可能性がある．そこで無意識に現れる反応を評価に使
えるかどうかを知るために，人間の行動の中でも無意識的な
反応が得られやすく，心的状態が表れやすい視線に着目した．
そこで本論文では人間-人間間のコミュニケーションと人間アンドロイド間のコミュニケーションにおいて被験者の視
線を調べ，アンドロイドの評価に適用できるかを考察する．
さらに，視線が心理学的にどういう意味を持つかをさぐる．
Fig.1 The android Repliee Q1
[No.05-4] Proceedings of the 2005 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, Kobe, Japan, June 9-11, 2005
2A1-N-039(1)
2. アンドロイド
本論文で用いたアンドロイド Repliee Q1 を Fig.1 に示す．
Repliee Q1 は，上半身に 31 自由度を持っている．このアン
ドロイドは，人間の呼吸によっておこる肩の動きといった
様々な種類の細かな動きを作成することが出来る．エアアク
チュエータの弾力性は安全な相互作用に役立っている．高感
度触覚センサがアンドロイドの皮下に実装し，接触による相
互作用を可能にしている．
3. 見た目と動作の問題の研究
3-1 思考中のアイコンタクトの中断
人間-ロボット間の相互作用は，質問紙などから探り出さ
れた情報を元に人間の被験者の反応を評価する．この論文で
は被験者の視線の振る舞いを考察する．人間-人間間相互作
用における視線の振る舞いは，心理学，認知科学において研
究されている．そして，その知見と人間-ロボット間相互作
用における視線の振る舞いを比較する．
心理学において会話中の対話者からの視線の回避につい
ていくつか研究が行なわれている．思考中に人間は他人から
の視線を避ける傾向がある．この現象を説明するにあたり主
に以下の 3 つの理論がある．
・
Arousal reduction theory
思考中は周りからの刺激を減らし，考えることに集中する
ために視線をそらす[4]
・ The differential cortical activation theory
思考時は思考の種類によって脳の活動部位が変わり，視線
の方向も変化する[5]
・ Social signal theory
視線の振る舞いは社会的信号として行なわれる．人間は，
考えているということを他人に知らせるために対話者と
視線をそらす
もし，他人の視線を避けることが社会的信号であるならば，
我々は，対話者によって影響されると考える．心理学研究者
は social signal theory を支持する実験的証拠があることを報
告している[6][7]．我々は，人間とアンドロイドを対話者とし
たときの被験者の視線のそらし方を比較する実験を報告す
る．
我々は以下の仮説を立て，検証する．
・思考中に社会的信号として対話者から視線をそらして
いるとき，対話者が人間らしくないもしくは，非反応的
なエージェントだと考えるならば，被験者は人間と対す
るときとは異なった目の動きを行なう
逆にいえば，もし目の動きが変わらないなら，被験者はア
ンドロイドを人間として扱っている，もしくは，少なくとも
社会的エージェントとして扱っていると言える．また，もし
目の動きが人間に対する時とアンドロイドに対する時とで
視線の振る舞いが変化するのであれば，Arousal reduction
theory や The differential cortical activation theory においては
対話者によって視線の振る舞いが変わることはないため，
Social signal theory を支持する結果であるといえるだろう．
3-2 実験１
3-2-1 実験手続き
被験者は質問者の対面に座る（Fig.2(a)）．被験者の目の動
きは，質問者によって尋ねられた質問の答えについて考えて
いる間計測される．質問の種類は 2 種類あり，知識質問と思
考質問である．知識質問は統制条件として用いられる．知識
質問とは，例えば「あなたは何歳ですか？」のような被験者
がすでに答を知っていて考える必要の無い質問である．また，
思考質問は，例えば「平仮名で 8 文字の言葉を答えてくださ
い」のような被験者に答を引き出させるような質問である．
被験者は，ランダムな順番で出題される 10 個の知識質問
と 10 個の思考質問に答える．被験者の顔はビデオで撮影さ
れ，視線方向は質問の終わりから答えはじめるまでをコーデ
ィングする．我々は，Fig.2(b)に示すように，8 方向で視線の
平均時間を計算した．
我々は 2 種類の質問者を用意した．日本人の人間（人間条
件）とアンドロイド Repliee Q1（アンドロイド条件）である．
アンドロイドを出来る限り人間らしく見せるために，我々は
以下のようにアンドロイド条件の実験を行なった．
胸に埋め込まれたスピーカによって事前に録音した声を
再生した．目や肩の動きのようなわずかな動きもアンドロイ
ドに行なわせ，自然に思わせるようにした．はじめにアンド
ロイドの横に立った実験者は，被験者にアンドロイドに馴化
させるために実験について説明した．アンドロイドは実験者
が説明している間，自律的なエージェントであるかのように
振舞った．例えば，目や手，肩のわずかな動きを絶え間なく
行い，時々頷くといった行動をとらせた．質問は被験者から
は見えない位置に座った実験者によって手動で反応させ，被
験者はアンドロイドが自動で質問していると信じるように
した．
被験者は日本人の成人を用い，人間条件では，6 人の男性
と 6 人の女性で，アンドロイド条件では，4 人の男性と 4 人
の女性で行なわれた．被験者はどちらか 1 条件のみを行なっ
た．
(a) The experimental setup (b)The discrete eye direction
Fig.2 Experiment scene and eight averted gaze direction
3-2-2 結果
Fig.3 及び Fig.4 に人間条件及びアンドロイド条件における，
被験者が見たそれぞれの方向の平均時間の割合を示す．
アイコンタクト
この論文では，被験者の映像の中で他の方向に視線をそら
さず前を向いている状態をアイコンタクトをしているとみ
なすことにする．質問の種類によるアイコンタクトの平均時
間を 2 標本ｔ検定を用いて検定したところ，両方の条件にお
いて有意差が現れた．（人間条件：t(22)=1.88，ｐ＜0.05，ア
ンドロイド条件：t(14)=2.57，ｐ＜0.05）両方の条件において，
思考質問におけるアイコンタクトの時間は知識質問におけ
るアイコンタクトの時間より短い．一般に，人間が考えてい
る間は視線をそらしている時間が増加すると言われている．
このことと実験の結果は矛盾していない．また，質問者間で
の差はなかった．
a)
2A1-N-039(2)
らない．我々は，答えを考えている間の被験者の目の動きを
測定した．我々は，アンドロイドを人間として扱っていない
なら被験者の目の動きは変化するという仮説を立てた．
UP
30
UP RIGHT
20
UP LEFT
10
RIGHT
0
DOWN RIGHT
LEFT
human/think
question
human/know
question
DOWN LEFT
DOWN
Fig.3 Average percent duration of gaze in eight averted directions
for human questioner
UP
30
UP RIGHT
20
UP LEFT
10
RIGHT
0
DOWN RIGHT
autonomous
android/think
question
3-3-2 結果
Fig.5 及び Fig.6 に人間条件及びアンドロイド条件における，
被験者が見たそれぞれの方向の平均の割合を示す．
答えの種類
人間とアンドロイドの条件において，嘘を答える質問と真
実を答える質問の注視時間の差を 2 標本ｔ検定を用いて検定
したところ，有意な差は現れなかった．さらに，答えの種類
（2）×視線方向（8）の二元配置反復測定 ANOVA を行なっ
たところ，人間条件・アンドロイド条件のどちらにおいても
有意な差は現れなかった．この結果は実験１とは異なってい
る．これは，被験者が嘘を答える質問と真実を答える質問の
両方の答えに対して，似た反応を示そうとしたためかもしれ
ない．被験者は，質問者を欺くために視線の振る舞いを隠す
のに成功したといえる．
a)
LEFT
DOWN LEFT
3-3-1 実験手続き
我々は，被験者が質問の答え方について指示されたことを
除いて 2-2-1 で述べたものと同様の実験を行った．質問に答
える前に，被験者は質問者からは見えない位置にいる実験者
に「ホント」もしくは「ウソ」と書かれたカードを見せられ
る．このとき，質問者はカードを見ないようにする．カード
に書かれた文字が「ホント」ならば，被験者は後に続く質問
に対して真実を答える．また，カードに書かれた文字が「ウ
ソ」ならば，後に続く質問に嘘の答えを答える．被験者は真
実の答えを 5 つと嘘の答えを 5 つ答えた．質問は質問者が真
実を知ることができない，例えば「あなたの誕生日はいつで
すか？」のような個人的な質問を用意した．
autonomous
android/know
question
DOWN
Fig.4 Average percent duration of gaze in eight averted direction
for android questioner
目をそらした方向
質問種類（2）×視線方向（8）の二元配置反復測定 ANOVA
により，人間条件においては，有意差は現れなかった．しか
し，アンドロイド条件において，有意な差が現れた．（F（1，
112）=5.74，ｐ＜0.05）また，知識質問においても思考質問
においても質問者による差は見られなかった．Fig.3 に見ら
れるように，日本人の被験者は答えを引き出す必要がない質
問，即ち，知識質問においても，質問をされた時には下方向
を見る傾向がある．また，目をそらした方向は質問の種類に
依存していない．日本の文化において，この視線の振る舞い
は標準的なものだと考えられる．しかし，アンドロイドが質
問者であるときには，そらした目の方向は，Fig.4 に示した
ように質問の種類に依存する．被験者は知識質問に比べ思考
質問において周囲をよく見ていた．被験者の心的状態が人間
に尋ねられたときとアンドロイドに尋ねられた時とで違っ
ているように思われる．我々の仮説に従うと，この違いは被
験者がアンドロイドを人間とは異ったエージェントだとみ
なしていると言える．実験 2 において，この推論をさらに検
証する．
b)
3-3 実験 2
実験 2 において，我々は被験者に答えについて考えさせる
別の状況を用意した．一般に，人間は対話者を欺くとき，即
ち，会話において嘘の答えを考えるときには，アイコンタク
トを避けようとする．実験において，質問者は被験者に質問
をする．被験者は実験者から正しい答えか嘘の答えかをあら
かじめ教えられる．被験者は質問者を欺くために嘘の答えを
答える時も，真実を言っているかのように思わせなければな
質問者条件
アイコンタクトの平均時間を 2 標本ｔ検定を用いて検定し
たところ，人間・アンドロイドのどちらの条件においても質
問の種類で差が出た．（真実質問：t(25)=2.57，ｐ＜0.01，嘘
質問：t(25)=2.34，ｐ＜0.05）人間条件における視線をそむけ
ている間の時間が，アンドロイド条件における視線をそむけ
ている間の時間より長いことがわかった．さらに，答えの種
類（2）×視線方向（8）の二元配置反復測定 ANOVA により，
両方の質問の種類において，質問者間に有意な差が見られた．
（真実の答え：F（1，200）=6.88，ｐ＜0.01，嘘の答え：F
（1，112）=4.73，ｐ＜0.05）被験者は，アンドロイドの質問
者より，人間の質問者のほうが上方向を特に長く見たことが
わかる．（真実質問：t(25)=3.13，ｐ＜0.05，嘘質問：t(25)=3.58，
ｐ＜0.01）
被験者は実験１のように，質問をされると視線を下方向に
そむける傾向がある．質問の種類の間に違いはない．しかし，
質問者の間には違いが存在することがわかった．
Fig.5 および Fig.6 に見られるように，アンドロイドの質問
者と比較して人間の質問者においてはしばしば周りを見た．
これは実験１の結果に反している．大坊と瀧本は，自分の意
見とは違った意見をもっている人間を説き伏せる必要があ
るときには，会話と視線の動きのような被験者の体の動きが
増加するということを報告している[8]．被験者は欺きという
行為のために緊張と不安を持ち，意図していない振る舞いが
より顕著になったと考えられる．我々の結果においては，被
験者はアンドロイドの質問者に対してではなく，人間の質問
b)
2A1-N-039(3)
UP RIGHT
RIGHT
UP
20
15
10
5
0
DOWN RIGHT
UP LEFT
LEFT
human true
human lie
DOWN LEFT
DOWN
Fig.5 Average percent duration of gaze in eight averted
direction for human questioner
UP RIGHT
RIGHT
UP
20
15
10
5
0
DOWN RIGHT
UP LEFT
LEFT
android true
android lie
DOWN LEFT
参考文献
[1]M.Asada, K.F.MacDorman, H.Ishiguro, and Y.Kuniyoshi.
Cognitive developmental robotics as a new paradigm for the
design of humanoid robots. Robotics and Autonomous System,
37:185-193,2001.
[2]H.Ishiguro, T.Ono, M.Imai, T.Kanda, and R.Nakatsu. Robovie:
An interactive humanoid robot. International Journal of Industrial
Robot, 28(6):498-503,2001
[3]T.Kanda, H.Ishiguro, T.Ono, M.Imai, and K.Mase.
Development and evaluation of an interactive robot “Robovie”. In
Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics
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[4]A.Gale, E.Kingsley, S.Brookes, and D.Smith. Cortical arousal
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conditions of eye contact. Behavioral Processes, 3:271-275, 1978.
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[7]A. McCarthy and D. Muir. Eye movements as social signals
during thinking: Age differences. In Biennial Meeting of the
Society for Research in Child Development, 2003.
[8]大坊郁夫瀧本誓：対人コミュニケーションに見られる欺
瞞の特徴, Journal of Japanese Experimental Social Psychology,
Vol.32 No.1 pp.1-14, 1992
DOWN
Fig.6 Average percent duration of gaze in eight averted
directions for android questioner
者に対して緊張していたと言える．被験者はアンドロイドの
質問者は欺きを見破ることが出来ないと考えたのかもしれ
ない．これは，被験者がアンドロイドを人間であるかのよう
に扱っていないということを支持している．
3-4 まとめ
思考中に他人と視線をそらすことが，脳活動によって増加
するというだけでなく，社会的な意味をもっているというこ
とがわかり，また，それが，質問者によって視線の振る舞い
が異なってくることがわかった．アンドロイドと人間によっ
て引き出された視線の振る舞いを比較することが必要であ
る．さらに，対話者と視線をそらすことがアンドロイドの人
間らしさの評価になりうることがわかった．もし，目の動き
が人間間のコミュニケーションと同じであるならば，被験者
がアンドロイドを人間と同じように扱う少なくとも社会的
エージェントとして扱っているといえる．アンドロイドを人
間として扱うためには，見た目においても動作においても更
なる改善が必要であろう．
4. おわりに
この論文は，見た目と動作がどのように関係するかについ
て論じたものである．思考中に対話者と視線をそらすという
研究は見た目と動作の問題の観点から考えられた．研究の中
で，我々は思考中に視線の振る舞いの社会性を調査するため
にアンドロイドを用い，人間研究における心理学的実験とは
異なった証拠を得た．さらに，対話者と視線をそらすことが，
アンドロイドの人間らしさの評価になることがわかった．こ
の研究は予備的なものであり，さらに包括的な研究において
は，人間心理学に寄与するための結果を得る必要がある．
2A1-N-039(4)

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