PARO en robotsäl med terapeutisk förmåga

Transkript

1 PARO en robotsäl med terapeutisk förmåga Linköpings universitet Artificiell Intelligens II Fördjupning

2 Innehållsförteckning 1. Inledning Syfte Riktiga sällskapsdjur inom vården Naturlig fallenhet för djur - Biophiliahypotesen Effekt av umgänge med djur PARO Vem är Paro? Val av utformning Input och Output Paros fem sensorer Paros reaktioner Användarnas respons Negativa åsikter Positiva åsikter Förslag på förbättringar Diskussion Slutsats Referenser Internet Artiklar Böcker Examensarbete Rapporter

3 1. Inledning Djur har under en längre tid använts i rehabiliteringssyfte, med goda resultat dessutom (Norling, 2002). Tyvärr finns det nackdelar med djur inom vården. Det finns risk för allergi, djuren kan bli sjuka, de måste rastas och tål kanske inte de tuffa tag de eventuellt kan bli utsatta för av patienter (Shibata). Takanori Shibata bestämde sig för att hitta lösningen på detta. Lösningen blev att tillverka en robot som kunde fylla samma positiva funktioner som djuren ger. Konstrueringen av sälroboten Paro tog sin början. 1.1 Syfte Syftet är att se hur artificiell intelligens i form av robotsälen Paro förhåller sig mot verklig intelligens i form av djur. För att kunna göra denna jämförelse studeras hur Paro fungerar utifrån den tekniska konstruktionen, vilken sorts stimuli reagerar Paro på, vad lämnas för respons och hur väljs korrekt respons. Samt se på hur roboten upplevs ur ett användarperspektiv. 2

4 2. Riktiga sällskapsdjur inom vården 2.1 Naturlig fallenhet för djur - Biophiliahypotesen I de fall där människor som jobbar inom vård och omsorg visat sig ha lite eller ingen påverkan på patienternas tillstånd har sällskapsdjur visat ge fantastisk respons. Djur uppfyller många grundregler människan sympatiserar med, utan att kräva speciellt mycket tillbaka. Djur är lyhörda, värderar inte, stöttar, visar empati och använder sig till stor del av kroppsspråk och energi, vilket verkar vara något människor reagerar naturligt och instinktivt på (Norling, 2002). Kellert och Wilson (1993) har en hypotes som de kallar Biophiliahypotesen. De menar att när hjärnan hos våra förfäder utvecklades var djuren runtomkring en stor del av det dagliga livet, både sett till jakt, sällskap och inte minst som arbetsredskap. De som hade och tog tillvara på denna relation med djur överlevde i högre utsträckning, och har genom evolutionen fortsatt påverka människans samband med djur. Kellert och Wilson (1993) menar att detta har gjort at vi än idag har en medfödd gen som gör att djur är tilltalande. 2.2 Effekt av umgänge med djur Ohälsan inom vården beror till stor del på understimulans, fysiska och psykiska aktiviteter har visat ge hög positiv effekt. Naturbaserade aktiviteter, exempelvis promenader, har visat sig ge samma positiva effekt, och umgänge med djur ingår i dessa aktiviteter. Aktiviteter med djur ger en allsidig social, fysisk och psykisk stimulans oavsett ålder. Djur kan minska stress och samtidigt öka glädje och tillfredsställelse (Norling, 2002). 3

5 3. PARO 3.1 Vem är Paro? Paro är en Mental Commitment Robot, som är utvecklad för att interagera med människor för att få dem att bli känslomässigt bundna till roboten. Effektiviteten hos robotar som Paro mäts subjektivt, med fokus på tre områden; de psykiska, fysiska och sociala resultaten hos människan. Mental Commitment Robots ska kunna bidra med avslappande och motiverande effekter, ge förbättring på till exempel blodtryck och framförallt ska roboten sporra till kommunikation mellan patienter och vårdgivare (Shibata). 3.2 Val av utformning När en robot skall designas i syfte att användas inom vården blir en väldigt viktig faktor i designprocessen den fysiska utformningen, eftersom det blir viktigt att efterlikna riktiga djur då det är tänkt att de ska uppfylla samma syfte som dessa. En kattlik robot förväntar vi oss ska ha bra balans, hoppa högt, vara väldigt smidig samt att den kan spinna. Lyckas inte roboten skapa det känslomässiga bandet, som är syftet med Mental Commitment Robots, så tappar den sin funktion. För att kunna skapa detta band bör roboten därmed vara så trovärdig den kan bli (Shibata). Då robotar började tillverkas för att användas inom vården gjordes katt- och robothundar med stor framgång, men patienter blev besvikna, eftersom de förväntade sig samma beteende av roboten som av det riktiga husdjuret, men inte fick den responsen (Shibata). Inom djurterapi området är katter och hundar de vanligaste djuren eftersom människor har lättast att relatera till dessa. Men i och med att katter och hundar är väldigt välkända djur med välkända beteenden så blev det också lättare för människor att identifiera så upplevdes dessa robothundar och robotkatter orealistiska. Även för de som inte ägt ett eget husdjur så har alla åtminstone sett en katt eller hund och säkerligen kommit i närheten av dess djur ett flertal gånger (Norling, 2002). Grundarna till Paro insåg att det vore bättre med ett djur som inte så många människor var bekanta med, så att de inte har någon verklig upplevelse att jämföra med. Då skulle förhoppningsvis människor inte uppleva robotens beteenden så mekaniska och onaturliga. Idén om att utveckla en säl föddes. Sälen har de positiva egenskaper som är framstående hos djur, den är både mjuk och gosig och ser söt ut. Samtidigt som sälen har enkla, primitiva och 4

6 limiterat antal rörelsemönster och beteenden som inte blir särskilt svåra att efterlikna (Shibata). Figur 1: PARO - robotsälen Figur 2: En verklig säl 3.3 Input och Output En säl spenderar det mesta av sin dag sovandes, men för att passa in bättre på användningsområdet har Paro en dygnsrytm som består av morgon, dag och kväll. Dagtid är han aktiv men han blir sedan sömnig på kvällen. Paro kan minnas saker och är programmerad att vara en självständig robot som fattar egna beslut. Han väljer själv när han rör sig eller låter, och han kan lära sig att ge respons på olika handlingar från omvärlden, samt att komma ihåg sina egna handlingar och vad dessa kan resultera i. Konstruktionen är gjord på detta sätt för att få Paro att verka så trovärdig som möjligt, riktiga djur både rör sig på egen hand men kan reagera på kommandon. Varje Paro är dessutom handgjord så att alla sälar skall få små men trots allt individuella skillnader i ansiktet (Shibata). Paros päls är konstgjord med en anti-bakteriell, smutsavvisande yta som dessutom är gjord för att inte tappa hår, så att han behöver så lite skötsel på den fysiska fronten. Han har dessutom en elektromagnetisk sköld så att även människor med pacemaker skall kunna nyttja honom. Paro drivs med ett batteri, och för att göra laddningen av denna så naturlig som möjligt är kontakten utformad som en napp. Som sedan kopplas till Paros mun då han ska sova. Nappen kopplas sedan till ett vägguttag, och laddningen sker naturligt medan Paro sover (Shibata). 5

7 3.3.1 Paros fem sensorer Paro har fem olika sensorer som hjälper honom uppfatta information från omgivningen, dessa sensorer är taktila, visuella och auditiva, samt registrerar kroppspositionsförändringar (Shibata). de temperatur- och Den visuella sensorn, ljussensorn, hjälper Paro att uppfatta om det är ljust eller mörkt omkring honom. Så att Paro självständigt kan avgöra om det är natt eller dag, och på det viset styra sin dygnsrytm automatiskt (Shibata). De taktila sensorerna gör att Paro känner när någon klappar honom, de kan även avgöra om beröringen är mjuk eller för hård. Detta gör att Paro kan känna om han blir smekt eller slagen, och kan välja sin respons baserat på dessa percept. Om beröringen är mjuk så vet Paro att han har varit duktig, och eftersom han kan komma ihåg en sekvens av sina handlingar, kan han relatera sitt beteende innan den uppskattande beröringen och på detta sätt upprepa sin handling i förhoppning att få samma uppskattning igen. På detta sätt lär sig Paro, precis som djur, vad som är duktigt uppförande och hur han ska bete sig för att få denna mjuka beröring. Är beröringen för hård, registrerar han detta som ett slag, och kan på samma sätt som med den positiva beröringen lära sig vad för slags beteende han bör undvika för att inte bli slagen igen (Shibata). Sensorn som registrerar kroppspositionen gör att Paro vet när någon lyfter upp honom och håller i honom. Med den auditiva sensorn, ljudsensorn, kan Paro lära sig känna igen sitt namn. Ljudsensorn hjälper dessutom Paro att avgöra skillnad på ljudliga yttringar runtomkring honom. Han kan göra skillnad på vad som är beröm och vad som är en hälsning. Samt har han förmågan att kunna lokalisera från vilket håll ljud kommer ifrån (Shibata) Paros reaktioner Beroende på vad vilket stimuli Paro uppfattar så har han ett antal sätt att ge respons på. Han kan röra på huvudet samt labbarna och han kan blinka med ögonen. Paros kan låta antingen ledsen eller glatt, dessa läten är framtagna från inspelade sälljud. Tycker han om de smekningar och klappar han får ger han ifrån sig sitt glada läte. Medan han låter ledsen när han utsätts för något han ogillar, till exempel hårda tag eller när någon drar honom i morrhåren. Med hjälp av dessa yttre förekommande stimuli kan han välja och sedan ge uttryck för de känslor han upplever för tillfället. Så som glädje när han blir smekt och 6

8 omhållen och ilska om han blir slagen eller för hårt hanterad. Vid beröring av hans morrhår kan han även vända bort huvudet för att visa att han inte gillar den beröringen (Shibata). 3.4 Användarnas respons Delkapitlet nedan tar upp de reaktioner Paro har skapat på de faciliteter där han har testats. De studier användarresponsen är tagit är studier gjorde på äldreboenden och vårdhem. Viktigt att poängtera är att alla människor inte intresserade av umgänge med djur, verkliga som mekaniska, så det ligger individuella faktorer att ta hänsyn till vid generell analys av responsen Negativa åsikter Många misstar Paro för en hund, vilket gör att den fördelen som tänkte uppnås genom att människor inte har någon erfarenhet av rörelsemönster och beteende förloras helt. Istället för att tolkas som en verklig säl, blir Paro en väldigt konstig hund och därmed än svårare att relatera naturligt till. Laddningen av batteriet, eller då Paro sover, skrämde de patienter som trodde Paro var verklig, kopplingen mellan väggen sladden och sedan till Paro blev för dem obehaglig. Vissa uppmärksammade att han gnällde vid hårdhänt kontakt i labben, men reagerade inte om han blev petad i ögonen. Röstskillnaden ansågs vara liten och svår att uppfatta. Brukas sälen av flera får den dessutom svårt att lära sig vad som orsakar positiv och negativ behandling, eftersom olika ägare beter sig på olika sätt. Patienter har försökt få sälen att somna, men ju mer uppmärksamhet i form av smek den får, desto piggare och gladare blir den. (Ivarsson, 2010) Positiva åsikter På de som upplevde Paro som verklig och inte insåg att han var mekanisk gav umgänget med Paro effekten att patienter blivit mer sällskapliga, upplivade och mer intresserade av sin omgivning än tidigare. Tidigare introverta patienter har visat sig bli mer utåtriktade och initiativtagande. De patienter som hade förståelsen att Paro var en robot blev effekterna inte lika tydliga, men ändock mestadels positiva. Paro fungerade om inte annat som ett samtalsämne på hela avdelningen, vilket resulterade i en gladare stämning bland både personal och patienter. Han hade även lugnande effekt på patienter med oroliga tendenser. (Ivarsson, 2010) 7

9 3.4.3 Förslag på förbättringar I och med att laddningsmomentet skrämde vissa skulle detta kunna snyggas till genom att göra uppladdningen sladdlös, genom att till exempel plocka ut batteriet och ladda det för sig. Paros läten är helt förprogrammerade och går inte att ställa in i önskvärd nivå, detta vore något personalen uttryckt vore önskvärt, då hela boendet inte behöver ta del av Paros sinnesstämning hela tiden. Vibrationer och värme var något ett flertal patienter och personal påpekade hade gett mervärde (Ivarsson, 2010). 8

10 4. Diskussion Det jag tror är största anledningen till varför djurterapi fungerar är att de är fördomsfria, de dömer inte dig efter vilka kläder du har på dig, på vilket sätt du pratar, eller hur du ser ut. De slutar inte lyssna när det blir tråkigt och inte heller säger de något som sårar dig, jag tror att människor känner att de kan vara sig själva inför djur, och därmed fås alla dessa positiva psykiska, fysiska och sociala effekter. Djur skapar en positiv spiral som inte bara hjälper sjuka människor, utan också friska. Paro hade inte samma grad av positiv effekt på de människor som inte förstod att han var mekanisk gentemot de som förstod det. Detta tycker jag är en indikator på att verkliga djur ger bättre resultat, eftersom människor inte skulle ge just den anledningen till att förkasta tanken på umgänge med djuret. Ett huvudargument till varför denna sociala robot är bra, är att den kräver lite skötsel och omvårdnad. Skötsel och omvårdnad är på många faciliteter en resursfråga, och därmed ofta en fråga om pengar. Prislappen på Paro ligger på runt svenska kronor. Ponera att patienterna kan göra en viss del av skötseln, mata och promenera djuren, den kostnad som då behöver täckning är försäkring, mat och till exempel kattsand. Det tar ett flertal år innan denna kostnad skulle uppgå till kronor. Vilket gör att en slutsats jag drar är att under de förhållanden där skötsel kan göras till största delen av de som nyttjar djuret, behöver det ekonomiskt sett inte vara en fördel med Paro. Allergin är en självklar fördel som inte går att rationalisera bort, och blir därmed en klar förmån med Paro. Människor är olika, både till intressen och när det kommer till uppfattning av sin omgivning. En person som redan från början är negativt inställd till djur, alltså enligt biophiliahypotesen inte har den medfödda genen, kommer antagligen aldrig vara intresserad av umgänge med Paro. Eftersom urvalet i de undersökningar jag har läst är relativt litet blir det svårt att veta om dessa personer förkastade Paro för att han liknande ett djur, eller för att han var ointressant överhuvudtaget. Det blir alltså svårt att generalisera och göra jämförelsen mellan de olika intelligenserna, och även svårt att se effekten djurterapi kan ha. Blir resultatet alltså representativt? Jag tror att det blir tillräckligt representativt vid diskussionen djur i vården, men inte lika applicerbart på diskussionen om robotar versus riktiga djur. Den tanke som väcks är att i och med att människor som inte gillar riktiga djur, och sen bevisligen inte heller 9

11 tyr sig till fejkade djur, indikerar att Paro var rätt trovärdig och på de flesta personer hade någorlunda samma effekt som riktiga sällskapsdjur. 10

12 5. Slutsats Vad blir då slutsatsen efter en jämförelse mellan artificiell intelligens mot levande intelligens? Sett till de punkter djurterapi avsevärt förbättrar, så har även denna artificiella agent samma positiva inverkan. Patienter blir gladare, lugnare och mer positiva. Dock blir effekten inte lika tydliga som med verkliga djur. En studie över tid bör också utföras för att se om robotar som används i vårdsyfte fungerar i längden, då den trots allt har begränsat rörelse och beteendemönster, medan ett riktigt djur åldras och förändras över tid. Riktiga djur är alltså ett bättre alternativ men där sådana inte är möjliga på grund av till exempel olika resursfrågor och allergier så är robotar ett vettigt alternativ. De patienter som inte påverkades av Paro påverkas inte överhuvudtaget, vilket innebär att han inte gör någon skada utan har enbart positiva effekter på patienterna. 11

13 Referenser Internet Shibata, Takanori. PAROs hemsida, Hämtad Artiklar Aremyr, Gun. (2005) Kontakten mellan en sälrobot, taktil värmekatt och personer med demenssjukdom. Hjälpmedelsinstitutet. Böcker Wilson, Edward. O. & Kellert, Stephen. R. (1993) The Biophilia hypothesis. Island Press Examensarbete Ivarsson, Emma. (2010) Robotsälen Paro i Demensvård, Examensarbete, Institutionen för datavetenskap på Linköpings universitet. Rapporter Norling, Ingemar. (2002) Djur i Vården, Sektionen för vårdforskning vid Sahlgrenska universitetssjukhuset och svenska kommunalarbetareförbundet. 12