Экономическая оценка количественных и качественных показателей новейшей инновационной разработки (на примере сервисного робота РОБИН)
Aннотация
В статье предложен новый подход к экономической оценке служебных робототехнических устройств на примере разработанного в Республике Армения робота-компаньона РОБИН. Предложено занять РОБИН обслуживанием пациентов в сфере здравоохранения. Известно, что, когда ребенок находится в продолжительной изоляции, возникают проблемы с созданием в вокруг него таких условий, которые позволят избежать попадания в стрессовые ситуации Описана методика определения снижения уровня стресса у больных детей после их общения с роботом. По результатам сравнительного анализа результатов расчетов, проведенных с использованием взятых из литературы количественных и качественных показателей пяти роботов-компаньонов установлено, что созданная армянскими исследователями инновационная разработка в лице робота РОБИН не только уменьшает стресс у детей, попавших на излечение в больницу, но и не уступает зарубежным аналогам по своим функциям, а по некоторым параметрам и превосходит их.
Ключевые слова: роботы-компаньоны, уровень стресса, сравнительная значимость, коэффициент весомости, коэффициент полезности, уровень качества
Введение
В Википедии опубликована статья, согласно которой Международная федерация робототехники (International Federation of Robotics – IFR) осуществила классификацию сервисной робототехники и разделила ее на два типа:
1) персональные роботы, используемые в повседневной жизни, а именно: роботы-пылесосы, кухонные роботы, роботы-сиделки, роботы-питомцы, секс-роботы;
2) профессиональные роботы, которые используются для извлечения выгоды при оказании различных услуг, в частности, при выполнении обязанностей роботов-консультантов, роботов-гидов, роботов-администраторов, роботов-курьеров и роботов-диагностов.
Применительно к Республике Армения 8 сентября 2019 года в республиканской печати, а также по всем каналам радио и телевидения была распространена информация о том, что армянской стартап-компании Expper Technologies удалось создать робот бизнес-помощник, который предоставляет услуги в различных сферах. Сообщалось, что роботу присвоено имя РОБИН и он уже был испытан в гостинице в качестве сотрудника отдела обслуживания клиентов. Робот приветствовал гостей, предоставлял им различные услуги и даже различал их пол и возраст.
В качестве одного из важнейших направлений его использования предлагалось занять РОБИН обслуживанием пациентов в сфере здравоохранения, в частности, взять на себя заботы о поддержании психического здоровья больных детей. Известно, что, когда ребенок находится в продолжительной изоляции, возникают проблемы с созданием вокруг него таких условий, которые позволят избежать попадания в стрессовые ситуации. Через несколько месяцев в печати появилась публикация, согласно которой в одной из клиник Еревана «появился робот, который отвлекает маленьких пациентов от уколов и других неприятных процедур» [Робот РОБИН из Еревана, 2020].
В середине лета 2020 года научный редактор одного из российских изданий Анастасия Никифорова впервые описала внешний вид нашего «героя», а именно: «Робот ростом чуть менее четырех футов и весом почти 25 кг. предназначен в качестве дружелюбного компаньона-робота с дизайном, подходящим для детей. РОБИН взаимодействует с детьми, чтобы отвлечь их от процесса. Он используется для установления связи с детьми на равных, чтобы облегчить их стресс» [Никифорова А., 2020].
За несколько дней до появления этой публикации в сети появилось сообщение, согласно которой команда, разработавшая РОБИН, работает над созданием его усовершенствованного варианта, т.е. он станет более подвижным и у него отрастут руки.
12 марта 2021 года стало известно, что армянский робот РОБИН признан журналом TIME лучшей инновацией 2021года, а журнал FORBES удостоил его наградой за лучший дизайн [Армянский робот, 2021].
Продолжая знакомство с этими приятными новостями, мы обратили внимание на сообщение, согласно которого РОБИН уже присутствует в девяти медицинских учреждениях США, успел пообщаться более чем с 1000 больными детьми, что позволило снизить уровень их стресса от пребывания в больнице на 34% [Expper Technologies, 2021].
Основная часть
К сожалению, безуспешные попытки авторов этой статьи познакомиться поближе с методикой определения на практике величины этого показателя не увенчались успехом. В специальной литературе по указанной тематике предлагается определять этот уровень по содержанию отдельных компонентов в крови пациентов, что, как нам представляется, этот способ не может быть приемлемым в эксперименте общения больных детей с роботом. В тоже время имеется обширная социометрическая литература, в которой описаны процедуры по измерению степени сплоченности и разобщенности в человеческих коллективах. Эти процедуры широко используются в социальной психологии, предлагающей определять величину различных социальных индексов, один из которых назван «индексом социальной сплоченности» и вычисляется как отношение числа взаимных выборов между членами коллектива, подвергнутого эксперименту, к общему числу возможных выборов. В рассматриваемом нами случае речь пойдет об отношениях, возникающих при общении больных детей с роботом.
Следует отметить, что в литературе описан опыт общения возрастной группы детей в возрасте от 3 до 6 лет с роботом-андроидом NAO (человеко-подобный робот) [Шандаров Е.С, Зимина А.К, Ермакова П.С., 2014].Этот робот имеет два канала общения с человеком, позволяющим создать обратную связь с использованием голосовых функций (синтез и распознавание) и тактильные сенсоры (руки, ноги, голова).По окончании основной части эксперимента, сводящегося к обучению детей считать с помощью пальцев одной руки, детям были розданы анкеты для заполнения, содержащие три вопроса:
1.Вам понравился робот?
2. Кто интереснее рассказывает?
3.Робот рассказывал понятно?
Как справедливо отмечают авторы этой статьи, конечно, в этом возрасте неприлично требовать от детей заполнения анкет. Именно поэтому им были розданы три рисунка, под которыми стояли три упомянутых выше вопроса. В предположении, что при заполнении анкет детям активно помогали взрослые, авторами статьи был сделан весьма справедливый вывод о низкой степени недостоверности результатов опроса.
Действительно, с одной стороны помощь взрослых была просто необходима, потому что дети не умеют читать, с другой стороны, своим вмешательством взрослые фактически навязывали ответы детям. И поскольку в таком возрасте детям проще давать односложные ответы, авторы этой статьи предлагают проводить подобные социометрические эксперименты с больными детьми, находящимся в более старшей возрастной группе. Предлагается с помощью анкет, розданных после эксперимента, попытаться выяснить не степень их отношений между собой, а степень их отношения к роботу. Как нам представляется, по величине этой степени можно будет судить об изменении уровня стресса у группы детей, которым предложили пообщаться с роботом. Мы насчитали восемь возможных сочетаний ответов на вопросы, включенные в раздаваемых анкетах, а именно:
- Подросток симпатизирует роботу, уверен во взаимной симпатии и действительно ее имеет;
- Подросток симпатизирует роботу, но думает, что взаимной симпатии нет, хотя и ошибается в этом;
- Подросток симпатизирует роботу, уверен во взаимной симпатии, хотя в действительности ее нет;
- Подросток симпатизирует роботу, предполагает, что тот его не любит, что соответствует действительности;
- Подросток не любит робота, но предполагает, что тот его любит, и это действительно так;
- Подросток не любит робота, предполагает, что и тот его не любит, но ошибается в этом;
- Подросток не любит робота, предполагает, что сам ему нравится, хотя в действительности это не так;
- Подросток не любит робота, предполагает, что и тот ему не симпатизирует, что справедливо.
Предлагается обработку анкет подростков, принявших участие в эксперименте, проводить в их присутствии. Экспериментатор, получив ответы на одно из приведенных выше восьми возможных сочетаний, складывает их в четыре пачки, каждая из которых соответствует одному из варианту выбора:
В1. « +» – положительный выбор;
В2. « -» – отрицательный выбор;
Вз. « + +»- взаимный положительный выбор;
В4. « – -» – взаимный отрицательный выбор.
Далее по величине отношения числа положительных выборов к общему числу возможных выборов рассчитывается величина индекса групповой сплоченности по формуле
где Сгр – показатель групповой сплоченности детей, принявших участие в эксперименте по общению с роботом.
Очевидно, что чем ближе величина этого показателя к единице, тем ниже уровень стресса, перенесенного детьми из-за попадания в больницу. Кроме этого показателя интересно сравнить параметры и функции нашего «героя» с аналогичными параметрами и функциями четырех подобных роботов-компаньононов, выпускаемых в других странах.
Первым для сравнения был выбран трехколесный французский робот БАДИ высотой 56 см и весом 5 кг, который управляется с помощью 8-дюймового планшета. Робот оснащен множеством датчиков, позволяющих ему путешествовать, учиться и взаимодействовать с окружающим миром и, в частности, развлекать детей.
Еще три робота с аналогичными функциями, были разработаны в Уральском Государственном Университете и наречены именами ТЭО, АРТИ и ЕВА
Гуманоидный робот ТЭО был, создан для социальной сферы и используется в качестве экскурсовода и робота-промоутера.
Робот АРТИ предназначен для общения и помощи в быту. В отличие от остальных двух роботов он может ходить, оснащен руками с двумя степенями свободы, позволяющими ему более активно взаимодействовать с людьми.
Робот ЕВА состоит из 50 деталей, спроектирован с использованием технологии моделирования 3Д, позволяющей получать объемный образ желаемого объекта. Технико-экономические показатели выбранных для сравнения роботов-компаньонов приведены в Таблице 1
Как видно из этой таблицы, в условиях отсутствия сведений по некоторым из важнейших технико-экономических показателей, для трех сервисных роботов, изготовленных в УГУ, невозможно использовать ни один их рекомендуемых в литературе методов оценки количественных и качественных показателей. С целью оценки РОБИНА и последующих рекомендаций по выбора робота-компаньона, удовлетворяющего предъявляемым к нему требованиям, пришлось прибегнуть к использованию рекомендуемого в литературе метода сравнительной значимости [Кантарджян С.Л., 2022].
В Таблице 2 приведены такие показатели сравниваемых роботов, которые характеризуют их с качественной стороны.
В каждой клетке Таблицы 2, образованной пересечением горизонтальных и вертикальных линий, знаком «+» отмечены совпавшие показатели, а знак «-» указывает на их отсутствие.
На следующем этапе был осуществлен подсчет коэффициентов весомости (повторяемости) каждой функции Кi (i=1,10) путем деления числа повторений в каждой строчке на общее число повторений. Например, коэффициент весомости для первой функции, позволяющей распознавать движущиеся объекты К1=3/24=0,125. Аналогичным образом были рассчитаны коэффициенты весомости остальных функций. Они приведены в таблице 3.
При подсчете коэффициентов весомости для каждого качественного показателя было сделано предположение, что чем чаще этот показатель упоминается в рекламных проспектах, выпущенных для каждого робота, тем больше этот робот удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему будущим покупателем. Полезность или значимость каждого робота в случае организации его промышленного выпуска определяется как сумма качественных показателей функций, которыми наделен данный робот Например, роботу ЕВА присущи три качественных показателя К2,К 3 и К 6,, следовательно его полезность будет равна
Рпол.=К2+К3+К6 = 0, 459
В таблице 4 приведены результаты расчетов полезности, сделанных для всех анализируемых пяти роботов.
Поскольку РОБИН наделен всеми семью анализируемыми показателями качества, сумма величин этих показателей оказалась равной 1.
Поскольку коэффициенты полезности у роботов БАДДИ и РОБИНА оказались наивысшими по сравнению с аналогичными показателями остальных трех роботов, было принято решение рассчитать для этих двух роботов величину среднего арифметического показателя качества. Сравнение осуществлялось с использованием данных, взятых из таблицы 1.
В ней по своему назначению оказались одинаковыми четыре технико-экономических показателя, а именно: масса, высота, скорость передвижения и время автономной работы. Для комплексной оценки качества продукции была рассчитана величина среднего взвешенного арифметического показателя качества, применяемого в случае, когда сравниваемые исходные относительные показатели полезности Кi сравнительно мало отличаются друг от друга [Методы оценки качества продукции, 2014]:
где Кi – частный относительный показатель качества;
Wi – коэффициенты весомости показателей (определяются экспертно).
По просьбе авторов эксперты, занятые разработкой РОБИНА, представили для использования в расчетах следующие значения коэффициента весомости: W1=0,27. W2 = 0,42, W3 = 0,16, W4= 0,15.
Ксв= 5/35*0,27+56/120*0,42+ +4/0,66*0,16+9/3*0,11 = 1,7235
Таким образом по результатам проведенных расчетов было установлено, что относительный уровень качества армянского РОБИНА, выпускаемого пока путем ручной сборки, по своим качественным показателям на 72% превосходит показатели французского робота-компаньона.
Заключение
По результатам сравнения результатов расчетов, проведенных с использованием взятых из литературы количественных и качественных показателей пяти роботов-компаньонов установлено, что созданная армянскими исследователями инновационная разработка в лице робота РОБИН не только уменьшает стресс у детей, попавших на излечение в больницу, но и не уступает зарубежным аналогам по своим функциям, а по некоторым параметрам и превосходит их.
Список литературы
1. Робот РОБИН из Еревана помогает детям лечить зубы, 2020. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=z-O65KLFOgo (дата обращения: 16.03. 2020).
2. Никифорова А., 2020. Посмотрите на робота, который создан, чтобы… [Электронный ресурс]: Режим доступа: ttps://hightech.fm › 2020/07/26 › new-ai-robot-robin (дата обращения: 05.05.22).
3. Армянский робот РОБИН признан журналом TIME лучшей инновацией 2021 года. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://armenpress.am › rus › news (дата обращения: 19.03.2022).
4. Expper Technologies разрабатывает робота для детей, 2021. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://telecom.arka.am/ru/news/start_up (дата обращения: 12.05.2022)
5. Шандаров Е.С, Зимина А.К, Ермакова П.С., 2014. Анализ поведения робота -ассистента в рамках разработки сценариев взаимодействия робот-ребенок. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://journals.tsu.ru › files › 5-shandarov (дата обращения 06.05.2022).
6. Кантарджян С.Л., 2022. Управление инновациями и оценка объектов интеллектуальной собственности (на арм.яз., учеб. пособ., Ереван, изд. ЕГУ. – 102 с.
7. Методы оценки качества продукции, 2014. [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://studbooks.net/74591metody_otsenki_kachestva_produktsii (дата обращения: 07.04.2022).