1. Corso di perfezionamento
Crescere e vivere con i robot: Psicologia, educazione e cura al tempo dei robot sociali
Progettazione e sviluppo di interventi robot assistiti
Milano, 18 e 19 Giugno 2021
Laboratorio di Robotica Sociale
Dalla Progettazione alla Valutazione
prof. Davide Ghiglino
Istituto Italiano di Tecnologia

2. Corso di perfezionamento
Crescere e vivere con i robot: Psicologia, educazione e cura al tempo dei robot sociali
Progettazione e sviluppo di interventi robot assistiti

3. Corso di perfezionamento
Crescere e vivere con i robot: Psicologia, educazione e cura al tempo dei robot sociali
Progettazione e sviluppo di interventi robot assistiti
(1) Alcuni esempi di attività robot-assistite (18.06.2021 – mattina)
a. Campo clinico
b. Campo sperimentale
(2) Navigare il mondo della ricerca (18.06.2021 – pomeriggio)
a. Tipi di ricerca
b. La letteratura scientifica
a. Lettura e presentazione
(3) Lavorare con i numeri (19.06.2021 – mattina)
a. Raccolta dati
b. Scoring
c. Analisi

4. Corso di perfezionamento
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Attività robot-assistite per bambine
e bambini nello spettro autistico:
cosa vede il robot?
Ghiglino D., De Tommaso D., Chevalier P., Floris F., Kompatsiari K., Priolo T.,
Wykowska A.

5. Corso di perfezionamento
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Condizioni dello Spettro Autistico
• Profilo cognitivo neurodivergente
• Debolezza nella funzione di coerenza centrale
• Gestione del carico percettivo
Happé, F. G. (1997). Central coherence and theory of mind in autism: Reading homographs in context. British journal of developmental psychology, 15(1), 1-12.
O'Neill, M., & Jones, R. S. (1997). Sensory-perceptual abnormalities in autism: a case for more research?. Journal of autism and developmental disorders, 27(3), 283-293.

6. Corso di perfezionamento
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Palestre relazionali
sicure, prevedibili e
ripetitive in cui
sperimentare prototipi
di interazione sociale
Miglioramento
delle abilità
cognitive e sociali
Scassellati, B., Admoni, H., & Matarić, M. (2012). Robots for use in autism research. Annual review of biomedical engineering, 14.
Cabibihan, J. J., Javed, H., Ang, M., & Aljunied, S. M. (2013). Why robots? A survey on the roles and benefits of social robots in the
therapy of children with autism. International journal of social robotics, 5(4), 593-618.

7. Corso di perfezionamento
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Pratica Clinica
Ricerca in HRI
Robotica Assistenziale

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Studio Pilota

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Disegno CROSSOVER (n = 23, età = 3–7 anni, 4 ♀)
• Due volte alla settimana per un periodo di cinque settimane
(Monitoraggio periodico miglioramenti – NEPSY-II)
Gruppo A: trattamento
standard + training
Gruppo A: trattamento
standard
Gruppo B: trattamento
standard
Gruppo B: trattamento
standard + training
Periodo 1 Periodo 2

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Analisi dei dati
• Differenziali tra valutazioni successive
• Approccio tradizionale: Test per ranghi (Wilcoxon test)
• Approccio più conservativo: Modelli misti (soggetto come
fattore random, trattamento come fattore fisso)

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[β = -2.60, t22 = -2.28, p = .027, 95% CI =(-4.85, -0.37)]
• Trattamento combinato: M = 2.13, SE = 0.81
• Terapia standard: M = -0.48, SE = 0.81
Risultati QUANTITATIVI

13. Corso di perfezionamento
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Significativo miglioramento delle abilità di rotazione mentale
Nessun miglioramento nelle abilità di cognizione sociale
Necessità di definire un
protocollo
personalizzabile a
esigenze e capacità degli
utenti

14. Corso di perfezionamento
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Garantire un’interazione sicura (team ingegneri)
Personalizzazione del protocollo (team psicologi)

15. Corso di perfezionamento
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Personalizzazione dei livelli di gioco

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Risultati QUALITATIVI

18. Corso di perfezionamento
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L’importanza dell’embodiment:
esplorare un paradigma di gaze-
cueing con un robot
Manzi F., Ghiglino D., Di Dio C., Chevalier P., Massaro D., Marchetti A.,
Wykowska A.

19. Corso di perfezionamento
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Gaze Cueing: effetto di facilitazione attentiva
 Allocazione automatica di risorse cognitive, orientata dallo sguardo altrui

20. Corso di perfezionamento
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21. Corso di perfezionamento
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F(2, 1349 51) = 3.47, p = .009

22. Corso di perfezionamento
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F(2, 1478 51) = 2.07, p = .049

23. Corso di perfezionamento
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F(2, 1478 51) =
19.02, p < .001
F(2, 1478 51) =
7.12, p < .001
F(2, 123 51) =
18.44, p = .009

24. Corso di perfezionamento
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Risultati PRINCIPALI
La presenza fisica del robot produce un effetto di
facilitazione sul gaze cueing e l’ingaggio cognitive
Le abilità sociali modulano l’effetto dovuto alla presenza
fisica del robot

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Posso avere l’attenzione del
tuo…robot?
Sensibilità individuale ai
comportamenti di un umanoide
Ghiglino D., Willemse C., De Tommaso D., Wykowska A.

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Registrazione
Step I
Implementazione
Step II Step III
Applicazione

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28. Corso di perfezionamento
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Comportamento Human-based
Comportamento Machine-like

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Il robot…distratto
Disegno Sperimentale Misto (n = 79; Età = 24.0 ± 4.4, 50 ♀)
• Fattore Within: comportamento del robot
• Fattore Between: istruzione

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InStance Questionnaire
GodSpeed Questionnaire

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Significant Interactions:
• Anthrop.: F(1, 77)=5.64, p=.020
• Animacy: F(1, 77)= 9.33, p=.003
Significant Main Effects:
(Behavior)
• Anthrop.: F(1, 77)=11.11, p=.001
• Animacy: F(1, 77)= 9.08, p=.004
(Instructions)
• Likeability: F(1, 77)=12.14, p<.001
Risultati QUANTITATIVI

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Nessuna Istruzione
N = 40
Istruzioni Esplicite
N = 39
No Attribution = 17
Incorrect = 9
Correct = 14
Incorrect = 8
Attribuzione Esplicita Attribuzione Esplicita
Correct = 31
No Attribution = 0
Risultati QUALITATIVI

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Risultati QUANTITATIVI
Significant Interactions:
(No Instruction)
• Likeability: F(2, 37)=7.65, p=.002
(Explicit Instructions)
• Anthrop.: F(1, 37)= 16.89, p<.001
• Animacy: F(1, 37)= 25.40, p<.001
• Likeability: F(1, 37)=4.36, p=.044

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Risultati PRINCIPALI
La conoscenza pregressa modula la sensibilità alle
manipolazioni comportamentali
La sensibilità individuale impatta sull’interazione con gli
agenti artificiali

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DIREZIONI FUTURE

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IL MONDO DELLA RICERCA

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• RICERCA QUALITATIVA: osservazione naturalistica e
interpretazione dei fenomeni (eplorazione
occasionale, orientata all’interpretazione)
• Obiettivo: descrizione delle ipotesi
• RICERCA QUANTITATIVA: misurazione di variabili e
analisi dei dati (indagine sistematica, orientata ai
risultati)
• Obiettivo: generalizzazione delle ipotesi

39. Corso di perfezionamento
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39
• REVISIONI DELLA LETTERATURA: studio di (II livello),
sintetizza i risultati di diversi studi di primo livello
con metodologia simile
Scrivere
una
revisione
PERCHÈ?
Contesto del
progetto di
ricerca
COSA?
Selezione degli
articoli di
interesse
COME?
Lettura,
comprensione,
sintetizzazione

40. Corso di perfezionamento
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Progettazione e sviluppo di interventi robot assistiti
Introduzione
Metodi
Risultati
Discussione

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Progettazione e sviluppo di interventi robot assistiti
INTRODUZIONE
Definisce l’impalcatura teorica del lavoro, introduce ai
concetti chiave trattati e motiva lo studio

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METODI
Specifica il paradigma sperimentale, il contesto
dell’osservazione, la popolazione studiata e le modalità di
analisi dei dati

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RISULTATI
Riassume le osservazioni (statistiche e/o qualitative),
esamina in modo oggettivo i dati dello studio

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DISCUSSIONE
Presenta l’interpretazione dei risultati (statistiche e/o
qualitative), riporta i risultati alla luce dell’impalcatura
teorica

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Limiti comuni:
• Campioni piccoli
• Metodi ambigui/inconsistenti
• Interazioni one-shot
• Focus sul robot più che sull’individuo
• Esperimenti “in lab”

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Mettersi alla prova