Bachelorarbeit, 2021
42 Seiten, Note: 1,3
Zusammenfassung
Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
2 Theoretischer Hintergrund
2.1 Simon-Effekt
2.2 Sozialer Simon-Effekt
2.3 Referential-Coding-Hypothese
2.4 Hypothesen
3 Methode
3.1 Versuchsdesign
3.2 Stichprobe
3.3 Materialien
3.4 Durchführung
4 Ergebnisse
4.1 Allgemeine Ergebnisse
4.2 Manipulationscheck
5 Diskussion
5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
5.2 Interpretation der Ergebnisse
5.3 Implikationen für Theorie und Praxis
Referenzen
Anhang A
Coverstory
Anhang B
Tabelle 1 Fragen und Ergebnisse der Items zur Wahrnehmung der Hände
Anhang C
Interaktionsplot - deskriptive Bestätigung der Hypothese
Anhang D
Pre-(and Post-)Analysis-Report
Diese Bachelorarbeit enthält eine empirische Studie über die Höhe des sozialen Simon-Effekts in Interaktion mit einem Roboter- unter einer Online-Bedingung. Dieser wurde durch eine animierte Roboterhand virtuell dargestellt. Es wurde vermutet, dass menschlicheres Verhalten des virtuellen Roboters, manipuliert durch die Verwendung einer Coverstory (sozial eingestellte Roboter versus maschinenähnliche Roboter), den sozialen Simon-Effekt erhöht. Diesbezüglich wurde ein t-Test für unabhängige Stichproben mit N = 78 durchgeführt, um zu testen, ob zwischen den Bedingungen der menschlich agierenden Roboterhand und der maschinell beschriebenen Roboterhand ein unterschiedlich hoher sozialer Simon-Effekt gefunden wird. Im Ergebnis konnte der menschlichen Bedingung ein höherer sozialer Simon-Effekt zugeordnet werdenjedoch mit dem Vermerk, dass das Ergebnis nicht allein auf der vorgenommenen Manipulation beruht. In der weiteren Forschung sollte noch intensiver auf die optische Wahrnehmung des Roboters eingegangen werden, um zu erfahren, ob visuell dargestellte soziale Eigenschaften einen höheren Einfluss auf den sozialen Simon-Effekt ausüben.1
Abbildung 1 Darstellung der korrekten Rückmeldung an die Versuchsteilnehmer
Abbildung 2 Darstellung der korrekten Rückmeldung an die Roboterhand
Abbildung 3 Venn-Diagramm, IOS-Skala mit Instruktionen aus dem Online-Experiment
Abbildung 4 Mittlere Reaktionszeiten (in ms) nach Bedingung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
„Zusammenkommen ist ein Beginn, zusammenbleiben ist ein Fortschritt, Zusammenarbeiten ist ein Erfolg.“ Dieses Zitat von Henry Ford drückt aus, dass Kooperationen gewinnbringend und zielführend sein können. Oft ist gemeinsames Handeln notwendig, um Ziele zu erreichen. Eine Fähigkeit, die Menschen auszeichnet, ist die Koordination sozialer Interaktionen. Zwischenmenschliche Interaktionen sind ein Hauptbestandteil des täglichen Lebens, ob es um Tanz, Musizieren, Tennisspiel oder auch um das Arbeiten an gemeinsamen Zielen geht (Dolk et al., 2014). Jeder Einzelne übernimmt einen Teilaspekt der ausgeübten Handlung zur Vervollständigung einer Gesamtaufgabe. Die Teilaufgabe des Partners wird dabei mitverarbeitet. Es hängt von verschiedenen Faktoren ab, ob es zu einer erfolgreichen gemeinsamen Handlung kommt.
Laut Sebanz et al. (2006) ist eine mentale Repräsentation der Handlungen des Partners der Schlüssel zur erfolgreichen Durchführung gemeinsamer Aufgaben. Bei der sogenannten sozialen Simon-Aufgabe, auch bekannt als die gemeinsame Simon-Aufgabe, haben diese mentalen Repräsentationen eine entscheidende Schlüsselfunktion (Sebanz et al., 2003). In dieser Studie soll der soziale Simon-Effekt, früher auch Kompatibilitätseffekt genannt, in einem virtuellen Umfeld mit einer Roboterhand untersucht werden. Damit wird eine frühere Studie an der FemUniversität Hagen aus dem Jahr 2021 erweitert. Das Experiment selbst ist eine Variation der Studie von Bunion et al. (2018), indem unter beiden Bedingungen eine Roboterhand verwendet wird. Den Probanden wird gesagt, dass sie die Aufgabe entweder mit einer menschenähnlichen oder mit einer maschinenähnlichen Roboterhand ausführen. In Übereinstimmung mit Müller et al. (2011) und Stenzel et al. (2012) wird erwartet, dass die Top-Down-Modulation ein kritischer Faktor für die Ko-Repräsentation von Aktionen ist. KoRepräsentation bedeutet, dass die Vorstellung der ausgeführten Handlung desjeweils anderen mental repräsentiert wird und das eigene Handeln durch diese Repräsentation beeinflusst wird. Daher wird der Glaube der Teilnehmer an die Roboterhand manipuliert, mit der sie die Aufgabe teilen. Die maschinenähnliche Roboterhand wird als passiv, unbeabsichtigt und nicht sozial beschrieben. Im Gegensatz dazu wird die menschenähnliche Roboterhand als ein absichtlicher Agent beschrieben, der proaktiv, zielorientiert und sozial ist. Da Beweise darauf hindeuten, dass Intentionalität ein Schlüsselelement in der menschlichen Interaktion ist (Tomasello et al., 2005) und dass angenommene Intentionalität zu einer Ko-Repräsentation der Handlung des anderen führen kann (Atmaca et al., 2011; Tsai et al., 2008), wird angenommen, dass die Teilnehmer die intentionale Roboterhand als menschenähnlicher wahmehmen werden.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird untersucht, wie der Soziale Simon-Effekt im Zusammenspiel mit einem virtuellen Roboter als Ko-Akteur beeinflusst wird. Die Studie verfolgt die Frage, unter welchen unterschiedlichen Bedingungen Menschen auf einen virtuellen Roboter als Ko-Akteur reagieren. Es wird vermutet, dass der Roboter mit menschlich zugeschriebenen Eigenschaften einen höheren sozialen Simon-Effekt bewirkt als der Roboter mit zugeschriebenen maschinenähnlichen Attributen. In einem Between-Subjekt- Design soll dies untersucht werden.
Der Vorgänger der sozialen Simon-Aufgabe ist die Standard-Simon-Aufgabe. Die Standard-Simon-Aufgabe dient dazu, gemeinsames Handeln im Labor experimentell zu untersuchen. In diesem Experiment von Simon und Rudell (1967) wurden den Teilnehmern auditive Reize dargeboten. Die Versuchsteilnehmer sollten in der Aufgabe auf die Wörter ,links‘ und ,rechts‘ reagieren. Diese wurden randomisiert mittels Kopfhörer ins linke oder ins rechte Ohr übertragen. Beim Hören des auditiven Signals ,rechts‘ oder ,links‘ solltejeweils eine dazugehörige Taste betätigt werden. Die Tasten waren ebenfalls rechts und links angeordnet. In dieser Aufgabe war es unwichtig, ob das auditive Signal ,rechts‘ in das linke oder in das rechte Ohr übermittelt wurde. Im Falle einer räumlichen Übereinstimmung von Reiz und Reaktion erreichten die Studienteilnehmer schnellere Reaktionszeiten (Simon & Rudell, 1967). DieserEffektwird seitdem als Simon-Effektbeschrieben.
Bei visuell dargebotenen Reizen wird ebenso vom Simon-Effekt berichtet (Craft & Simon, 1970). Auch hier sind die Reaktionszeiten schneller, wenn die unbedeutende Reizposition sowie die Position der Antworttaste miteinander übereinstimmen. Obwohl der Reizort für die Aufgabe irrelevant ist, neigen die Teilnehmer dazu, schneller zu reagieren, wenn eine räumliche Reiz-Antwort-Kompatibilität auftritt. Dieser Unterschied in der Reaktionszeit zwischen dem kompatiblen und dem inkompatiblen Zustand wird als Simon- Effekt bezeichnet (Simon & Rudell, 1967).
Der Simon-Effekt verschwindet, wenn die Teilnehmer nur auf einen der beiden Reize reagieren müssen (Go/Nogo-Aufgabe) (Hommel, 1996). Unter derBedingung, dass die gleiche Go/Nogo-Aufgabe ausgeführt wird und ein Ko-Akteur sich um die komplementäre Aufgabe kümmert, tritt wieder ein räumlicher Kompatibilitätseffekt auf-jetzt als sozialer Simon-Effekt oder gemeinsamer Simon-Effekt bezeichnet (Sebanz et al., 2003).
Gemeinsames Handeln basiert auf der Fähigkeit, eigene Handlungen mit denen anderer zu koordinieren (Knoblich & Sebanz, 2006). So entwickelten Sebanz et al. in Anlehnung an die klassische Simon-Aufgabe (Simon, 1990; Simon & Rudell, 1967) ein Paradigma, bei dem der Proband eine Aufgabe zusammen mit einem Mitspielenden löst, um mit Hilfe der Standard-Simon-Aufgabe zu untersuchen, ob und wie die ähnlich ausgeführte Handlung des Ko-Akteurs die eigene Handlung beeinflusst.
Ein Studienteilnehmer bekommt den Auftrag, nur auf einen Reiz zu reagieren. Er soll auf eine Farbe reagieren. Ein künstlicher oder ein menschenähnlicher Ko-Akteur reagiert auf eine andere Farbe. Die Position der Reize ist dabei irrelevant. Im Ergebnis reagieren die Versuchspersonen schneller, wenn eine kompatible Bedingung herrscht, wenn sich also die Lage des Reizes sowie die Antworttaste auf derselben Seite befinden. Die Reaktionen fallen unter inkompatiblen Bedingungen langsamer aus. Schlussfolgernd lässt sich berichten, dass die Lage der Stimuli und die Anwesenheit eines menschlichen oder künstlichen Ko-Akteurs die Reaktionszeit beeinflusst (Sebanz et al., 2003; Sahai et al., 2019). So existiert demnach eine Handlungs-Ko-Repräsentation, auch als Sozialer Simon-Effekt bekannt. Die angenommenen Aktions-Ko-Repräsentationen, welche die Vorhersage von eigenen Handlungsmustern in Verbindung mit den Handlungsabläufen anderer erleichtern sollen, werden in diesem Zusammenhang erforscht (Sebanz et al., 2006). Der Erkenntnisgewinn, unter welchen Bedingungen ein Sozialer Simon-Effekt auftritt, lässt Rückschlüsse auf die Form unseres Handlungswissens zu.
Besteht die Aufgabe darin, nur auf einen Reiz, das heißt nur auf eine Farbe zu reagieren, verschwindet der Simon-Effekt meist (Hommel, 1996). Die Erklärung liegt möglicherweise darin, dass hier nur eine einzelne Handlung mit einem einzelnen Reiz verbunden wird und keine Handlungsaltemative aktiviert wird (Komblum et al.1990).
Dem Rahmenmodell der Theorie der Ereigniskodierung (TEC) entsprechend (Hommel etal., 2001) entsteht während der gemeinsamen Aufgabe ein mentales Bild des Handlungsablaufs, das Menschen zur Orientierung für ihr Handeln benötigen. In der Theorie der Ereigniskodierung ist nicht der Reiz selbst ausschlaggebend, sondern die Wahrnehmung und das Handlungsziel, die dann die Handlungsplanung beeinflussen. Es werden neben Ortsund Objektinformationen auch Ko-Akteure einbezogen (Stenzel & Liepelt, 2016). Diesbezüglich wird von einem Sozialen Simon-Effekt gesprochen.
Frühere Forschungen zeigen, dass der gemeinsame Simon-Effekt sowohl von menschlichen als auch von nichtmenschlichen Ko-Akteuren induziert werden kann (Dolk et al., 2011, 2013). Neben menschlichen Ko-Akteuren wurde auch bei künstlichen Ko-Akteuren dieser Kompatibilitätseffekt festgestellt, zum Beispiel anhand derjapanischen Winkekatze (Dolk et al., 2013; Stenzel & Liepelt, 2016). Dolk et. al. stellten fest, dass nicht nur die Ähnlichkeit, sondern auch die Auffälligkeit des Ko-Akteurs eine Möglichkeit darstellt, den sozialen Simon-Effekt zu provozieren.
gleichzeitig mehrere Aktionsdarstellungen aktiviert werden. Auch eigene Handlungsalternativen können Auslöser dieses Reaktionskonflikts sein. Demnach sind nicht nur extern einströmende Reize für die verzögerte Reaktion verantwortlich, auch die Menge der zeitgleich aktiven inneren Aktionsdarstellungen ist ursächlich für die Verzögerung.
Die Hypothese besagt, dass ein Reaktionskonflikt umso schneller ausgelöst wird und der soziale Simon-Effekt umso größer ist,je größer die Ähnlichkeit der Aktionsrepräsentation ist. Aber auch besonders auffällige Ereignisse wie die winkende Katze oder ein Metronom können den Reaktionskonflikt auslösen (Dolk et al., 2013).
Darüber hinaus wurde ein gemeinsamer Simon-Effekt in einer virtuellen Interaktion mit einer menschlichen und einer Roboterhand gefunden (Bunion etal., 2018). Die Forschungen zeigen, dass der soziale Simon-Effekt sowohl von menschlichen als auch von nichtmenschlichen en induziert werden kann (Dolk et al., 2011, 2013).
Stenzel et al. (2012) beobachteten, dass der soziale Simon-Effekt von der Überzeugung des Studienteilnehmer in Bezug auf die menschliche Darstellung des physisch anwesenden Roboter-Ko-Akteurs abhängt. In dieser Studie erzeugte ein robotergestützter Ko- Akteur einen gemeinsamen Simon-Effekt, wenn der Roboter menschenähnlich beschrieben wurde, nicht aber, wenn die Teilnehmer ihn als maschinenartig wahrnahmen (Stenzel et al., 2012). Die Wirkung sozial eingestellter Roboter wurde auch in der folgenden Studie von Peter et al. (2021) untersucht. Diese Studie zeigt, dass soziale Reaktionen bei Menschen ausgelöst werden können, indem eine vorgelesene Geschichte durch einen Roboter mit kongruent gestalteter Mimik positiv bewertet wird (Appel et al., 2021). Die Menschen reagierten immer dann prosozialer, wenn auch der Roboter sich prosozial zeigte (Peter et al., 2021). Wird also der Grad der Ähnlichkeit des Roboters durch eine Manipulation erhöht, dann kann es auch gelingen, den sozialen Simon-Effekt zu erhöhen. Es ist interessant zu untersuchen, wie sich der Effekt verhält, wenn die Beschreibung des Roboters entweder menschenähnlich oder maschinenähnlich gestaltet wird.
In dieser empirischen Studie soll der soziale Simon-Effekt in einem virtuellen Umfeld mit einer Roboterhand als Ko-Akteur untersucht werden. Damit wird eine frühere Studie der FemUniversität Hagen aus dem Jahr 2021 repliziert und erweitert. Das Experiment selbst ist eine Variation der Studie von Bunion et al. (2018), indem unter beiden Bedingungen eine Roboterhand verwendet wird, wobei den Teilnehmern vermittelt wird, dass sie die Aufgabe entweder mit einer menschenähnlichen oder mit einer maschinenähnlichen Roboterhand ausführen.
Es wird mit Hilfe einer Coverstory der Glaube der Teilnehmer an die Roboterhand manipuliert, mit der sie die Aufgabe teilen. Die maschinenähnliche Roboterhand wird als passiv, unbeabsichtigt und nicht sozial beschrieben. Im Gegensatz dazu wird die menschenähnliche Roboterhand als ein absichtlich Handelnder beschrieben, der proaktiv, zielorientiert und sozial ist. Da Beweise darauf hindeuten, dass Intentionalität ein Schlüsselelement in der menschlichen Interaktion ist (Tomasello et al., 2005) und dass angenommene Intentionalität zu einer Ko-Repräsentation der Handlung des anderen führen kann (Atmaca etal.,2011;Tsaietal., 2008), wird davon ausgegangen, dass die Teilnehmer die intentionale Roboterhand als menschenähnlicher wahrnehmen werden.
Laut der Referential-Coding-Theorie (Dolk et al., 2014) sollte eine erhöhte Ähnlichkeit zwischen Akteur und Ko-Akteur zu einem Diskriminierungsproblem führen und somit einen gemeinsamen Simon-Effekt hervorrufen. Dementsprechend sollte das Teilen der Aufgabe mit einer menschenähnlichen Roboterhand aufgrund ihrer höheren Ähnlichkeit mit dem Schauspieler zu einem größeren sozialen Simon-Effekt führen als das Teilen der Aufgabe mit einer maschinenähnlichen Roboterhand.
In dem Konzept der Intentionalität nach Malle und Knobe (1997) wird beschrieben, dass Intentionalität aus dem Wunsch nach einem bestimmten Ereignis, aus einer angemessenen Überzeugung darüber, wie eine Handlung zum gewünschten Ergebnis führt, aus dem Wunsch und der Überzeugung zu handeln, aus der Bewusstheit und aus ziel- und erfolgsorientiertem Handeln entsteht. Wenn die Probanden den zur Hand gehörenden Roboter als intentional wahrnehmen, sollten sie ihn daher auch als menschlicher und dadurch mit sich selbst ähnlicher wahrnehmen. Der soziale Simon-Effekt tritt laut der Referential-Coding- Theorie bei zunehmender Ähnlichkeit auf.
So sollte in der maschinenähnlichen Bedingung, in der die Probanden den Roboter als weniger intentional und damit auch wenig menschlich wahmehmen, aufgrund der Unähnlichkeit ein geringer bis gar kein sozialer Simon-Effekt zu erkennen sein. Demnach sollte erforscht werden, ob sich der soziale Simon-Effekt verstärkt, wenn die BeliefManipulation so gestaltet wird, dass der Eindruck eines zielorientierten, intelligenten, aktiven, ziel- und erfolgsorientierten Roboters entsteht. Durch eine dem Versuch vorangestellte Coverstory könnte eine Steigerung der Beziehung zur Roboterhand erzielt werden.
Hypothese 1'. Das Teilen der Aufgabe mit einer menschenähnlichen Roboterhand führt zu einem höheren gemeinsamen Simon-Effekt.
Hypothese 2'. Das Teilen der Aufgabe mit einer maschinenähnlichen Roboterhand führt zu keinem höheren gemeinsamen Simon-Effekt.
Die Studie ist als Between-Subject-Design konzipiert. Die Versuchspersonen durchlaufenjeweils nur eine Bedingung im Online-Experiment. Die Teilnehmer werden randomisiert entweder auf die menschenähnliche Bedingung oder auf die maschinenähnliche Bedingung verteilt. Auch werden die Versuchsteilnehmer im Vorfeld nicht über den wahren Zweck der Studie informiert. Im Anschluss teilen sie sich eine gemeinsame Simon-Aufgabe mit der entsprechenden Roboterhand. Auf der rechten Seite des Monitors wird eine menschliche Hand platziert, die die Reaktion der Teilnehmer simuliert. Die Roboterhand befindet sich auf der linken Seite des Monitors. Die gemeinsame Aufgabe beginnt mit 12 Übungsversuchen und folgt mit 144 experimentellen Versuchen. Die farbigen Stimuli in Form blauer und orangener Kreise werden zufällig nach Reiz und Position (links oder rechts) auf dem Monitor dargestellt. Die Teilnehmer werden aufgefordert, die rechte Pfeiltaste zu drücken, wenn der orangefarbene Kreis auf dem Bildschirm erscheint.
Die Rekrutierung der Versuchspersonen erfolgte durch die Forschungsgruppe im Freundes- und Bekanntenkreis, über das virtuelle Labor der FemUniversität Hagen sowie über Social-Media-Plattformen. Zur Teilnahme waren Personen über 18 Jahren berechtigt. Die Altershöchstzahl wurde nicht eingeschränkt. Eine korrekte Farbreizdifferenzierung sowie die Bestätigung der Ernsthaftigkeitsprüfung entschieden ebenfalls über die Teilnahme an der Studie. Die Teilnehmer erhielten keine finanzielle Gratifikation. Studierende der FemUniversität Hagen und externe Studierende hatten die Möglichkeit, 0,5 Versuchspersonenstunden für die Teilnahme zu erhalten. Auf eine a-priori-Leistungsanalyse mit G*Power wurde verzichtet, da diese bei Reaktionszeitmessungen nicht korrekt ausgeführt werden kann. Die Größe der Stichprobe orientierte sich an den Stichproben in studienähnlichen Forschungen. In Studien, die in realen Umgebungen durchgeführt wurden, variierten die Stichprobengrößen von 20 bis 48 Teilnehmern (Müller et al., 2011; Stenzel et al., 2012).
Aufgrund der minderen Qualität von Daten aus Online-Experimenten erfordern diese eine größere Stichprobe. Aus diesem Grund sollte eine Stichprobengröße von ca. 70 Teilnehmern erreicht werden (Bunion et al., 2018). Die Bestätigung der Studie erfolgte vor dem Beginn des Online-Experiments.
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1 Zur besseren Lesbarkeit wird in dieser Abschlussarbeit auf die gleichzeitige Verwendung männlicher und weiblicher Sprachformen verzichtet. Es wird das generische Maskulinum verwendet, wobei beide Geschlechter gleichermaßen gemeint sind.
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