Loading...
Publication
Exploring the uncanny valley effect : how visual perception related autistic traits shape human-robot interaction
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 7.13 MB | Adobe PDF |
Abstract(s)
A Perturbação do Espetro do Autismo (PEA) é uma perturbação neurodesenvolvimental
caracterizada por um conjunto de traços que têm implicações significativas nos domínios social,
emocional e comportamental da vida de um indivíduo. Esta perturbação é caracterizada por dois
conjuntos de sintomas principais: dificuldades na comunicação e interação sociais; e presença de
comportamentos restritos repetitivos (American Psychiatric Association, 2013, 2018). Apesar da
elevada taxa de heritabilidade da PEA, existe uma prevalência alta destas características em indivíduos
da população geral e não apenas em parentes de indivíduos autistas (Dovgan & Villanti, 2021). Assim,
o conceito de Fenótipo Amplo do Autismo (FAA) emergiu para descrever indivíduos que apresentam
traços neurodesenvolvimentais característicos da PEA, contudo subliminares para o estabelecimento do
diagnóstico (Volkmar, 2021), sendo útil não só como método de triagem para o encaminhamento para
uma avaliação mais especializada, como também para a consciencialização das próprias limitações
melhorando a adaptação destes indivíduos ao meio.
O que se entende por perceção visual corresponde, de maneira geral, ao processo de atribuição
de significado a estímulos visuais, permitindo que o indivíduo formule representações mentais sobre o
que é observado e estruture planos de ação para interagir com o mundo externo (Wade & Swanston,
2013). Estudos de neuroimagem revelam que indivíduos autistas apresentam diferentes padrões de
ativação cortical aquando do processamento de informação visual (Kleinhans et al., 2009; Nomi &
Uddin, 2015; Pierce & Redcay, 2008; Stuart et al., 2023), os quais resultam em comportamentos atípicos,
tais como défices no contacto visual e na interpretação da comunicação não-verbal, como expressões
faciais e gestos, interesse especializado em objetos pouco usuais e hiper- ou hipo-reatividade a estímulos
sensoriais do ambiente (American Psychiatric Association, 2013, 2018). Assim, é possível verificar que
a perceção visual da população autista é distinta da população neurotípica, e que estas diferenças têm
uma grande influência na adaptação dos indivíduos no meio em que se inserem.
Ao longo dos anos, inúmeras Tecnologias Assistivas (TAs) foram desenvolvidas para ajudar
indivíduos autistas a promover a sua autonomia, qualidade de vida e inclusão social. Estas ATs utilizam
Realidade Virtual e Aumentada (Trepagnier et al., 2011; Tsai et al., 2021), Ambientes Virtuais (MoraGuiard et al., 2017), objetos tangíveis (Baldassarri et al., 2021), aplicações digitais (Bouck et al., 2014;
Palmen et al., 2012; Xin et al., 2017) e robôs (Chevalier et al., 2017; Dautenhahn, 2007; Kim et al.,
2012; Short et al., 2017; Wainer et al., 2014). No que diz respeito às interações com robôs, estas
promovem o aumento da capacidade propriocetiva e orientação espacial (Dautenhahn, 2007), a melhoria
da comunicação verbal (Kim et al., 2012), a adoção de comportamentos apropriados a diferentes
situações (Chevalier et al., 2017), e o estabelecimento de relações interpessoais e o desenvolvimento de
comportamentos colaborativos (Wainer et al., 2014). Para além disso, quando são utilizados robôs com
características tipicamente humanas, torna-se possível a recriação de situações sociais nas quais os
indivíduos com Autismo possam agir confortavelmente sem que sintam as consequências desagradáveis
associadas ao julgamento e/ou exclusão social (Parsons et al., 2004). Assim, é expectável que quanto
maior o grau de realismo da tecnologia, mais fácil será a transposição das capacidades aprendidas para
situações do dia-a-dia.
No entanto, de acordo com o Efeito do Vale da Estranheza (EVE) (Mori et al., 2012), o grau de
semelhança entre um robô ou agente virtual e o Homem, pode causar sensações de estranheza e até
aversão, limitando a aceitação da tecnologia pela população-alvo (Bae et al., 2024). Embora o EVE
tenha sido amplamente estudado para a população geral, estudos empíricos sobre a sua ocorrência em
indivíduos com traços autistas ainda são escassos. Por outro lado, apesar de teorias sobre o
comportamento atípico de indivíduos autistas apontarem para respostas emocionais desta população
aquando das interações com um agente artificial mais positivas em comparação com interações com outras pessoas, não existe um consenso empírico. Assim, realizámos um estudo para analisar o papel
das capacidades percetivas visuais na variação das respostas afetivas para com 24 faces neutras no
espetro robô-humano em 179 participantes adultos com diferentes graus de severidade de traços autistas.
Primeiramente, quisemos averiguar se a presença de traços autistas prediz diferenças na
perceção visual, nomeadamente no reconhecimento de emoções. Dada a literatura prévia, nós
hipotetizámos que quanto mais traços autistas existissem, maiores seriam as dificuldades em reconhecer
as emoções transmitidas através das expressões faciais. Além disso, esperámos que esta relação negativa
entre os traços autistas e o reconhecimento de emoções fosse ainda mais evidente para indivíduos que
possuíssem dificuldades relacionadas especificamente com a perceção visual.
Em segundo lugar, analisámos se participantes com diferentes graus de severidade de traços
autistas experienciam o EVE distintivamente. Isto é, quisemos compreender o impacto do grau de
severidade dos traços autistas na afetividade dos participantes aquando da atribuição de valores de
humanidade, estranheza e amigabilidade a cada uma das caras no espetro robô-humano apresentadas.
Relativamente aos valores de humanidade, formulámos a hipótese de que quanto mais severos fossem
os traços autistas, maiores seriam os valores de humanidade para todas as caras no espetro robô-humano.
Esta hipótese foi baseada na literatura de que indivíduos autistas mostram uma tendência para
antropomorfizar estímulos não-humanos como forma de minimizar sentimentos associados ao
isolamento social (Atherton & Cross, 2018; Lee et al., 2006). No que diz respeito aos valores de
estranheza e amigabilidade, esperávamos que traços autistas mais severos fossem um preditor de valores
mais baixos de estranheza e valores mais elevados de amigabilidade em comparação com indivíduos
com traços autistas mais ligeiros ou sem traços autistas. Por outras palavras, previmos que indivíduos
com traços autistas mais severos, relacionados com a perceção visual, demonstrassem uma variação de
respostas emocionais menos acentuada ao longo do espetro robô-humano.
Os nossos resultados demonstraram que a presença de traços autistas não esteve relacionada
com a capacidade de reconhecimento de emoções, nem com a tendência para antropomorfizar estímulos
não-humanos. No entanto, pudemos observar que o grau de severidade dos traços autistas influenciou
os padrões de respostas afetivas dos nossos participantes. Como previsto, indivíduos com traços autistas
relacionados com a perceção visual percecionaram as caras no espetro robô-humano como sendo menos
estranhas e mais amigáveis – o que descreve um padrão de EVE menos acentuado em comparação com
indivíduos com traços autistas ligeiros ou sem traços autistas.
Assim, através deste estudo pudemos formular algumas conclusões, contribuindo para o
desenvolvimento da Ciência Cognitiva. Primeiro, identificámos que apesar da existência de traços
autistas, não existiram diferenças significativas no reconhecimento de emoções entre os participantes,
nem se verificou uma tendência para atribuir características humanas a estímulos não-humanos (neste
caso, faces de robôs/agentes virtuais), o que ajuda a expandir o que se sabe sobre o Autismo e a
desconstruir crenças estereotipadas e generalistas acerca desta perturbação. Segundo, a análise das
respostas emocionais dos participantes serviu como medida indireta da perceção visual, levando-nos a
inferir que indivíduos com traços autistas associados a este processo cognitivo utilizam diferentes
mecanismos corticais aquando do processamento da informação visual. No entanto, e em terceiro lugar,
estas diferenças entre participantes apenas foram verificadas nas tarefas de atribuição de valores de
afinidade (estranheza e amigabilidade), pelo que concluímos que as diferenças na perceção visual têm
um impacto observável no comportamento dos indivíduos em atividades que requerem a ativação de
mais centros corticais para além do sistema visual, tal como o sistema límbico – responsável pela
afetividade. Por fim, apesar de todos os participantes terem demonstrado um padrão de respostas
emocionais em linha com o EVE, a menor sensibilidade de indivíduos com traços autistas mais severos
a este efeito, pode indicar que esta população terá uma propensão superior para aceitar o uso de
tecnologias com características tipicamente humanas em comparação com a população com traços
autistas ligeiros ou sem traços autistas.
Individuals with Autism present neurological differences in their visual perception, which impact their social, emotional, and behavioral domains, limiting their adequate adaptation to the environment. Robots and virtual agents are increasingly used as Assistive Technologies to improve this population’s quality of life and social inclusion. However, the interaction with humanoid agents can trigger negative emotional responses in humans – the so-called Uncanny Valley Effect (UVE) – which may harm target populations' acceptance of these technologies. While UVE has been widely studied for the general population, little is known about its occurrence in individuals with autistic traits related to visual perception. In our study, we investigated the visual perceptual capacity of 179 participants with different levels of severity of autistic traits and how the differences found influenced their emotional responses towards 24 neutral faces on the robot-human spectrum. Our results showed that individuals with more severe autistic traits feel less eeriness and more friendliness across the entire robot-human spectrum, demonstrating a less pronounced UVE than participants with mild or no autistic traits. Furthermore, the effect of visual perception-related autistic traits was not significant for emotion recognition nor identification of the degree of humanness of the faces. Thus, we conclude that individuals with autistic traits related to visual perception only demonstrate deviant behaviors in tasks where the activation of more than one cognitive function is necessary, in this case, visual perception and the expression of affectivity. Moreover, by analyzing their patterns of emotional responses, we infer that the more severe these autistic traits are, the greater the propensity to accept humanoid agents will be, given their lower sensitivity to UVE.
Individuals with Autism present neurological differences in their visual perception, which impact their social, emotional, and behavioral domains, limiting their adequate adaptation to the environment. Robots and virtual agents are increasingly used as Assistive Technologies to improve this population’s quality of life and social inclusion. However, the interaction with humanoid agents can trigger negative emotional responses in humans – the so-called Uncanny Valley Effect (UVE) – which may harm target populations' acceptance of these technologies. While UVE has been widely studied for the general population, little is known about its occurrence in individuals with autistic traits related to visual perception. In our study, we investigated the visual perceptual capacity of 179 participants with different levels of severity of autistic traits and how the differences found influenced their emotional responses towards 24 neutral faces on the robot-human spectrum. Our results showed that individuals with more severe autistic traits feel less eeriness and more friendliness across the entire robot-human spectrum, demonstrating a less pronounced UVE than participants with mild or no autistic traits. Furthermore, the effect of visual perception-related autistic traits was not significant for emotion recognition nor identification of the degree of humanness of the faces. Thus, we conclude that individuals with autistic traits related to visual perception only demonstrate deviant behaviors in tasks where the activation of more than one cognitive function is necessary, in this case, visual perception and the expression of affectivity. Moreover, by analyzing their patterns of emotional responses, we infer that the more severe these autistic traits are, the greater the propensity to accept humanoid agents will be, given their lower sensitivity to UVE.
Description
Tese de Mestrado, Ciência Cognitiva, 2024, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
Keywords
Autismo Emocionalidade Interação humano-robô Efeito do vale da estranheza Perceção visual Teses de mestrado - 2024