A Study on Human-Swarm Interaction: A Framework for Assessing Situation Awareness and Task Performance

要約

このペーパーでは、動的環境での状況認識を測定する人間の群れ相互作用研究のフレームワークを紹介します。
タブレットベースのインターフェイスは、フレームワークで導入された概念を実装することにより、ユーザー調査用に開発されました。ここでは、オペレーターが単一ターゲット検索タスクでロボットの群れを導き、群れに知られていない有害セルをマークしました。
主観的および客観的な状況認識対策が使用され、ロボットがターゲットにどれだけ近いかに基づいてタスクのパフォーマンスが評価されました。
フレームワークにより、人間の群れ相互作用における状況認識の役割の構造化された調査が可能になり、試み全体でタスクパフォ​​ーマンスの向上などの重要な調査結果につながり、インターフェイスが学習可能であることを示す重要な調査結果につながり、セントロイドのアクティブロボットの位置が学習可能であることを示しました。
両方をサポートするインターフェイス。
これらの調査結果は、状況認識の概念を人間の群れ相互作用研究に統合するための構造化されたアプローチとして、私たちのフレームワークを検証し、状況認識とタスクのパフォーマンスを評価するための体系的な方法を提供します。
フレームワークは、他の群れ研究に適用して、インターフェイスの学習性を評価し、意味のあるタスクパフォ​​ーマンスメトリックを特定し、インターフェイス設計を改良して状況認識を高め、最終的に動的環境での人間の群れの相互作用を改善することができます。

要約(オリジナル)

This paper introduces a framework for human swarm interaction studies that measures situation awareness in dynamic environments. A tablet-based interface was developed for a user study by implementing the concepts introduced in the framework, where operators guided a robotic swarm in a single-target search task, marking hazardous cells unknown to the swarm. Both subjective and objective situation awareness measures were used, with task performance evaluated based on how close the robots were to the target. The framework enabled a structured investigation of the role of situation awareness in human swarm interaction, leading to key findings such as improved task performance across attempts, showing the interface was learnable, centroid active robot position proved to be a useful task performance metric for assessing situation awareness, perception and projection played a key role in task performance, highlighting their importance in interface design and both subjective and objective situation awareness influenced task performance, emphasizing the need for interfaces that support both. These findings validate our framework as a structured approach for integrating situation awareness concepts into human swarm interaction studies, offering a systematic way to assess situation awareness and task performance. The framework can be applied to other swarming studies to evaluate interface learnability, identify meaningful task performance metrics, and refine interface designs to enhance situation awareness, ultimately improving human swarm interaction in dynamic environments.

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