Wie kann die Kommunikation zwischen Menschen und intelligenten Gebäuden verbessert werden?

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Wenn es um Gebäude und ihre Bewohner geht, sehen die USC-Forscher ein Versagen bei der Kommunikation, doch ein verbesserter Dialog zwischen den beiden kann dazu beitragen, dass intelligente Gebäude besser für eine nachhaltige Gesellschaft funktionieren.

In einer neuen Studie fanden Forscher heraus, dass subtile Änderungen im Design von virtuellen Assistenten zu Verhaltensänderungen führen, die der Umwelt helfen können. Die Forscher fanden heraus, dass sich die Menschen besser mit einem computergenerierten Avatar verbinden, der das Gebäudemanagement repräsentiert. Sie fanden heraus, dass soziale Scherze zwischen Maschine und Menschen bessere Ergebnisse erzielen.

Die Ergebnisse unterstreichen, wie sehr persönliche Verbindungen und soziale Interaktionen für die menschlichen Beziehungen auch die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine fördern.

Die Studie „Establishing Social Dialog between Buildings and Their Users“ erscheint im International Journal of Human-Computer Interaction vom 27. Dezember. Es ist die neueste Studie von USC-Wissenschaftlern, die sich auf die Dynamik der Mensch-Maschine konzentriert und ein Produkt konvergenter Disziplinen an der USC ist, einschließlich Ingenieur-, Kommunikations- und Verhaltenswissenschaften. Die Studienautoren stammen von der USC Viterbi School of Engineering und dem USC Institute for Creative Technologies.

Virtuelle Assistenten sind der Schlüssel zur Kommunikation zwischen Menschen und intelligenten Gebäuden.

Virtuelle Assistenten sind so neu wie Alexa oder Siri und so alt wie HAL 9000 von 2001: A Space Odyssey. Die Verbreitung intelligenter Gebäude mit automatisierten Systemen für Heizung, Kühlung und Beleuchtung ist wichtig, um die Gesundheit und Produktivität der Mitarbeiter zu verbessern, Energie zu sparen und die Umwelt zu schützen.

„Man kann sich Dinge wie die Computerschnittstelle auf dem Star Trek-Schiff Enterprise so realitätsnah vorstellen wie Science Fiction“, sagt Gale Lucas, wissenschaftlicher Assistenzprofessor an der USC Viterbi und korrespondierender Autor der Studie. „Wir beginnen zu erforschen, wo die Grenze zwischen Menschen und Gebäuden liegt, die als Maschinen funktionieren. Wir versuchen, dass sich die Menschen wohler fühlen und intelligente Gebäude besser funktionieren.“

Amerikaner verbringen 90 Prozent ihrer Zeit in Gebäuden, entweder beim Arbeiten oder Schlafen, beim Einkaufen oder Lernen. Komfort, Lebensqualität, Produktivität und Sicherheit der Mitarbeiter wirken sich direkt auf den Betrieb von Gebäuden aus.

Nach Angaben des U.S. Green Building Council machen Gebäude 39 Prozent der Kohlendioxidemissionen der USA aus. In Kalifornien zählt das State Air Resources Board den Bausektor zur zweitgrößten Quelle von Treibhausgasemissionen und hat sich zum Ziel gesetzt, die Emissionen bis 2050 um 80 Prozent zu reduzieren. Der Vorstand hat Verhaltensmuster als wichtigen Einfluss auf den Energieverbrauch in Gebäuden identifiziert.

Die Kommunikation zwischen Menschen und intelligenten Gebäuden verbessert die Leistung.

Doch das Versprechen intelligenter Gebäude entspricht oft nicht ihrer Leistung. Trotz Automatisierung können menschliche Handlungen in vier Wänden oder Büroetagen die Energieeffizienz eines Gebäudes beeinträchtigen. Gebäude arbeiten effizienter, wenn Menschen im Inneren zusammenarbeiten.

„Wenn ein Gebäude mit Ihnen sprach, könnte es nach Dingen fragen, die der Umwelt helfen könnten, wie z.B. das Licht auszuschalten, Fenster zu öffnen oder Energie zu sparen“, sagte Lucas. „Wenn das Gebäude die Leute fragt: „Warum tun Sie nicht etwas Umweltfreundliches“, könnten wir die Leute dazu bringen, sich für sich und die Umwelt gesund zu verhalten.“

Um dieses Ziel zu erreichen, brauchen Menschen und Gebäude eine bessere Zusammenarbeit, und die Menschen müssen der Technologie vertrauen, während Computer bewährte Maßnahmen zur Verhaltensänderung nutzen müssen, um Menschen zum Handeln zu bewegen. Die USC-Forschung untersuchte, wie dies am besten zu erreichen ist.

Die Wissenschaftler wählten 200 Teilnehmer, meist Studenten, mit gemischter Rasse und ethnischer Herkunft aus. Zuerst wurden die Probanden einer Büroumgebung mit Virtual Reality ausgesetzt, gefolgt von einer realen Büroumgebung für eine kleinere Gruppe von Teilnehmern. Die Forscher gestalteten umweltfreundliche Nachrichten für einen virtuellen Assistenten, einen Agenten namens Ellie, um Fragen zu stellen, wie z.B.: „Wenn ich die Jalousien öffne, damit du natürliches Licht hast, würdest du bitte das künstliche Licht dimmen oder ausschalten?“ Sie beobachteten dann, ob die Teilnehmer mit diesen umweltorientierten Anforderungen zusammenarbeiteten.

Wer ist an der Kommunikation zwischen Menschen und intelligenten Gebäuden beteiligt?

Die Ergebnisse, die ähnliche frühere Forschungen des USC-Teams wiederholten, zeigten, dass die Menschen besser reagierten, wenn Ellie, der virtuelle Mensch, im Namen des Gebäudemanagers handelte, anstatt wenn sie als Personifizierung des Gebäudes auftrat.

Die Menschen waren auch kooperativer, wenn die Botschaften Teil eines sozialen Dialogs und nicht eines Monologs waren. Dieses Element erwies sich als kritisch, wie die Studie zeigt. Zum Beispiel reagierten die Probanden besser auf Smalltalk, wie z.B.: „Hallo, wie geht es dir? …. Wie heißt du?…. Ich bin froh, dich zu sehen.“ Der soziale Dialog half, die Vorurteile gegenüber dem Avatar zu überwinden. Die Forscher fanden heraus, dass Menschen gut auf Ellie reagierten, als sie den sozialen Dialog nutzte, unabhängig davon, ob sie als Gesicht des Gebäudes oder als Agentin des Gebäudemanagers fungierte.

Laut der Studie „Die Einbeziehung eines sozialen Dialogs könnte dazu beigetragen haben, den Unterschied zwischen den Personas zu überwinden, indem sie die Gebäudepersona vergleichbarer gemacht hat. Tatsächlich assoziieren die Menschen den Monolog mit Fremden und den Dialog mit engeren Beziehungen.“

Die Wissenschaftler stellten ähnliche Ergebnisse fest, unabhängig davon, ob die Studienteilnehmer in einem realen Büro oder in einer Virtual-Reality-Simulation arbeiteten. Sie fanden auch heraus, dass, als sie das Experiment eine Woche später wiederholten, die Probanden positiver reagierten, was auf Vertrautheit aufgrund wiederholter Interaktionen hindeutet.

„Wir versuchen, eine Beziehung zwischen Gebäuden und ihren Nutzern aufzubauen, die einer Freundschaft ähnelt, so dass die Nutzer in die Lage versetzt werden, sowohl die individuelle Leistung als auch die Gebäudeleistung zu verbessern“, sagte Burcin Becerik-Gerber, außerordentlicher Professor für Ingenieurswissenschaften an der USC Viterbi School, Die Ergebnisse zeigen, dass Designentscheidungen, die die Dynamik der Mensch-Maschine berücksichtigen, wichtig sein werden, um das Potenzial für intelligente Gebäude zu erreichen.

„Unsere Forschung trägt zum grundlegenden Verständnis der Teamarbeit zwischen Mensch und Maschine bei“, sagt Becerik-Gerber: „Die Auswirkungen gehen über die Grenzen intelligenter Gebäude hinaus. Die Arbeit verändert die Art und Weise, wie wir die heutigen gebauten Umgebungen und Artefakte, Umgebungen und Artefakte, die aufmerksam sind und eine Identität haben, die in beide Richtungen mit Menschen interagieren kann.“

Mehr Informationen:
Saba Khashe et al. Establishing Social Dialog between Buildings and Their Users, International Journal of Human-Computer Interaction (2018). DOI: 10.1080/10447318.2018.1555346

tekk.tv

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