Wizard of Oz

又称: WoZ, Wizard-of-Oz prototyping
类别: Control › Human in the loop
标签: human-robot-interaction, user-studies, research-methods, teleoperation, social-robotics

一种研究方法：一名隐藏的人类操作者，即巫师，控制机器人的部分或全部行为，而参与者与机器人交互时，就好像它是自主的。

定义

在绿野仙踪（Wizard of Oz，WoZ）研究中，一个在参与者视野之外的人，即巫师，操控机器人的部分或全部行为，例如它的言语、手势、导航或选择，而参与者与机器人交互时，就好像它在自主行动一样。这个名称来自《绿野仙踪》（The Wizard of Oz）中躲在幕布后面的隐藏操作者。该方法起源于针对自然语言界面的人–计算机交互研究，在那里它让设计者能够研究人们会如何与尚无法构建的系统交谈，后来成为人机交互（HRI）中的一种标准方法。

WoZ 让研究人员能够研究人们对尚不能可靠工作的能力会作何反应，例如开放式对话、社会感知或流畅的话轮转换，并在底层技术出现之前测试设计构想。巫师的控制范围从完全遥操作到在预先准备的行为中进行选择，许多研究把由巫师操控的组件与自主组件混合使用，例如自主导航加上由巫师操控的对话。良好的实践包括书面的巫师操作规程、对巫师的培训和一致性检查、记录巫师的每一个动作，以及清楚报告哪些行为是由巫师操控的。

这种方法有已知的局限。研究结果描述的是人们对一个理想化机器人的反应，而不是对实际能够构建的系统的反应，而且巫师的判断和反应时间会成为实验处理的一部分。参与者可能会察觉到这种欺骗，这可能改变他们的行为。由于参与者被有意误导，以为机器人是自主的，伦理审查和会后的事后说明是标准做法。巫师动作的日志事后还会被用来设计自主行为，或作为学习用的示范，这使它们的用处超出了最初的研究。

为何重要

许多 HRI 问题关注的是人们对尚未可靠到足以部署的机器人能力会作何反应。绿野仙踪方法使这些研究成为可能，但它也限制了研究结果的含义，因此要正确解读 HRI 研究结果，就需要知道机器人的哪些部分是由人控制的。

主要应用

在对话和社交机器人行为能够自动化之前对其进行原型设计
研究人机交互中的信任、投入度和接受度
自主性尚不完整的长期研究和真实场景研究
收集交互数据，用于设计或训练自主行为
与目标用户一起对辅助机器人和服务机器人概念进行早期测试

实际应用

一个 HRI 团队想知道，一个在团体游戏中改变自身角色的社交机器人，能否在多次会话中让玩家保持投入。可靠地识别每个玩家的状态以及选择角色的合理策略都还不可用。因此，一名巫师在相邻的房间里观看摄像头画面，并在一个预先准备好的界面上选择机器人的角色和话语，而语音合成和手势则自动运行。巫师遵循一份书面的决策规程，每次选择都带时间戳记录下来。会话结束后，团队向参与者做事后说明，并询问他们是否相信机器人是自主的；团队在报告结果的同时说明哪些行为是由巫师操控的。

常见误解

绿野仙踪只是指机器人被遥操作 — 巫师通常只控制选定的行为，并且往往是在预先准备的选项中进行选择，而其他部分自主运行
WoZ 的研究结果显示了自主机器人将能达到的效果 — 它们显示的是人们对一个理想化系统的反应，真实的实现可能达不到
使用巫师就不再需要严格的实验控制 — 巫师的时机和判断会有差异，因此需要操作规程、培训和日志来保持条件一致

谁需要了解

人机交互研究人员
社交机器人和服务机器人设计者
对机器人行为进行原型设计的用户体验（UX）研究人员
评估涉及欺骗的研究的伦理审查人员

Open Source Robotics

Wizard of Oz

定义

为何重要

主要应用

实际应用

常见误解

谁需要了解

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