Vingt-quatre volontaires équipés de casques de réalité augmentée ont classé des dizaines de combinaisons de visages et de voix sur un Qoobo, un robot à corps de coussin doté d'une queue qui oscille, et ont noté les visages de style manga aussi bien que les visages d'animaux. Ce résultat ouvre, pour la conception de robots sociaux, un éventail de pistes plus large que la seule imitation animale.
Ces travaux sont menés par le Dr Shaun Macdonald et Josh Yip, de la School of Computing Science de l'université de Glasgow. Leur article, intitulé Anime, Animal or Animal Crossing? Comparing Aesthetic Styles for Zoomorphic Robot Faces and Sounds using Augmented Reality, devait être présenté jeudi 3 septembre à l'ACM International Conference on Mobile Human-Computer Interaction, à Swansea, au pays de Galles.
Comment les prototypes ont été conçus et testés
Les robots sociaux offrent une forme de compagnie en imitant le comportement humain ou celui d'un animal de compagnie. Les robots zoomorphes, qui reproduisent l'apparence et le comportement des animaux, constituent l'une des branches du domaine. Selon Shaun Macdonald, leur apparence a jusqu'ici surtout relevé de l'intuition, avec peu de recherches sur ce qui séduit réellement les utilisateurs.
L'équipe a remplacé l'intuition par une comparaison directe. Elle s'est appuyée sur un robot existant, le Qoobo, comme base physique. Son corps doux, en forme de coussin, et sa queue sont restés identiques. Les visages et les sons ont été ajoutés virtuellement via des casques de réalité augmentée (RA), ce qui permet d'essayer de nombreux designs sans fabriquer de nouveau matériel pour chacun.
Le système de superposition s'appelle Augmenting Zoomorphic Robotics with Affect, ou AZRA. Shaun Macdonald l'a mis au point lors de travaux antérieurs. Il superpose des sons et des animations en RA aux corps de véritables robots sociaux afin de prototyper de nouvelles apparences et de nouvelles fonctions.
Pour concevoir les visages, les chercheurs ont constitué un moodboard d'images séduisantes d'animaux et de robots tirées de la vie réelle et de la culture populaire. Cinq visages prototypes en sont issus : des designs d'inspiration animale, robotique, de type émoji et de style manga, ainsi qu'un visage réduit aux seuls yeux.
Ils ont aussi retenu cinq types de vocalisations : des miaulements de chat, des sons vocaux proches de l'humain, des bruitages électroniques abstraits, de la musique et des échantillons d'animalese, le charabia utilisé par les personnages de la série Animal Crossing de Nintendo.
Ce que les volontaires ont préféré
Chacun des 24 participants a classé des combinaisons de visage et de voix selon trois critères : la clarté avec laquelle le robot exprimait une émotion, l'empathie qu'il suscitait, et le caractère approprié de la combinaison.
Les visages et les sons d'allure animale, associés au corps animalier du Qoobo, ont été bien appréciés. Les participants les ont jugés plus engageants et plus immersifs. Les visages de style manga se sont classés tout aussi haut, bien qu'ils ne s'inspirent pas d'animaux réels.
Pour Josh Yip, les visages manga peuvent être plus expressifs que ne pourraient l'être des visages d'animaux, ce qui permet à un robot d'exprimer davantage qu'un animal de compagnie ordinaire sans provoquer d'effet de vallée de l'étrange. Les participants y voyaient néanmoins une créature de type animal de compagnie.
Les visages l'ont systématiquement emporté sur les sons pour transmettre l'émotion et créer un lien. Les sons proches de l'humain étaient plus faciles à interpréter sur le plan émotionnel, mais moins appréciés que les sons animaux. Les participants avaient plus de mal à les associer à des émotions précises.
La possession d'un animal a influencé les réactions. Les propriétaires d'animaux avaient davantage tendance à traiter les prototypes d'allure animale comme de vrais animaux de compagnie. Ils étaient aussi plus enclins à considérer les visages robotiques comme des machines.
La lisibilité ne prédisait pas la préférence
Un résultat a surpris l'équipe. Les participants affirmaient qu'il leur importait beaucoup de bien lire les émotions du robot. Or les données montrent que la lisibilité avait peu d'effet sur les designs qu'ils préféraient.
L'animalese a montré un schéma comparable. Il s'est bien classé alors que les auditeurs ne le comprenaient pas. Certains participants ont dit qu'il laissait penser que le robot était plus intelligent qu'avec les autres sons.
Shaun Macdonald en conclut qu'aucun visage ni aucune voix ne fait l'unanimité. C'est, selon lui, la combinaison des deux qui peut fortement influer sur la façon dont les utilisateurs jugent la capacité d'un robot à communiquer ses émotions.
Ce que cela change pour la conception de robots sociaux
Ces résultats donnent aux concepteurs une base concrète. Un domaine que Shaun Macdonald décrit comme guidé par l'intuition dispose désormais d'un classement comparatif des styles de visage et de voix. Ce classement désigne le visage comme le levier le plus puissant pour créer un lien émotionnel. Une équipe au budget limité pourrait donc investir d'abord dans le visage plutôt que dans la voix.
L'écart entre ce que les participants disaient et ce qu'ils choisissaient compte aussi. Si les priorités déclarées ne permettent pas de prédire les préférences, les enquêtes de conception qui demandent aux gens ce qu'ils veulent risquent d'induire en erreur. Tester les réactions réelles face à des prototypes, comme dans cette étude, semble la méthode la plus fiable. L'approche en RA rend ces tests moins coûteux, car changer de visage ou de voix relève du logiciel et non de la fabrication.
Les limites ressortent clairement de la conception même de l'étude. Elle compte 24 participants et un seul corps de robot. Le Qoobo n'a pas de visage propre, si bien que les résultats ne se transposent pas forcément à des robots de formes, de matériaux ou de mouvements différents. Les visages et les sons étaient virtuels, perçus à travers des casques : l'étude ne montre donc pas l'effet qu'auraient ces mêmes designs sur un robot physique avec lequel on vit au quotidien. Les participants ont établi leurs classements dans un cadre de test. Rien dans l'étude ne mesure si l'attrait dure, ni s'il réduit la solitude, bénéfice que les utilisateurs âgés ont rapporté à propos des robots sociaux.
Deux idées de l'équipe restent à l'état de propositions. La première est une génération de robots qui adaptent leur apparence aux préférences de leur propriétaire. La seconde consiste à prolonger la durée de vie des appareils existants en permettant aux utilisateurs de leur superposer de nouveaux visages, de nouvelles voix et de nouvelles fonctions grâce à la RA. Toutes deux découlent logiquement des résultats, puisque propriétaires d'animaux et non-propriétaires ont réagi différemment et qu'aucun design ne l'a emporté nettement. Aucune n'a été testée dans l'étude. Reste à savoir si les gens porteraient des casques de RA, ou utiliseraient d'autres écrans, chez eux pour voir le visage d'un robot. Des travaux de suivi devraient aussi montrer que les préférences se maintiennent avec d'autres corps de robot et sur des durées d'usage plus longues.