Als het gaat om gebouwen en hun bewoners, USC-onderzoekers zien een gebrek aan communicatie, maar een verbeterde dialoog tussen de twee kan slimme gebouwen helpen beter te werken voor een duurzame samenleving.

In een nieuwe studie, onderzoekers ontdekten dat subtiele veranderingen in het ontwerp van virtuele assistenten leiden tot gedragsveranderingen die het milieu kunnen helpen. De onderzoekers ontdekten dat mensen beter contact maken met een door de computer gegenereerde avatar die gebouwbeheer vertegenwoordigt. Ze ontdekten dat sociale scherts tussen machine en mensen betere resultaten oplevert.

De bevindingen onderstrepen hoe persoonlijke connecties en sociale interacties die essentieel zijn voor menselijke relaties, ook de samenwerking tussen mensen en machines bevorderen.

De studie, "Het opzetten van een sociale dialoog tussen gebouwen en hun gebruikers, " verschijnt in de 27 december International Journal of mens-computerinteractie. Het is de nieuwste studie van USC-wetenschappers gericht op de mens-machine-dynamiek en is een product van convergente disciplines bij USC, inclusief techniek, communicatie- en gedragswetenschappen. De auteurs van het onderzoek zijn afkomstig van de USC Viterbi School of Engineering en het USC Institute for Creative Technologies.

Virtuele assistenten sleutel tot communicatie tussen mensen en slimme gebouwen

Virtuele assistenten zijn zo nieuw als Alexa of Siri en zo oud als HAL 9000 uit 2001:A Space Odyssey. De wildgroei van slimme gebouwen beladen met geautomatiseerde systemen voor verwarming, koeling en verlichting is belangrijk om de gezondheid en productiviteit van werknemers te verbeteren, energie besparen en het milieu beschermen.

"Je kunt dingen als de computerinterface op het Star Trek-schip Enterprise beschouwen als dichter bij de realiteit dan sciencefiction, " zei Gale Lucas, onderzoeksassistent-professor bij USC Viterbi en corresponderende auteur van de studie. "We beginnen te onderzoeken waar de grens ligt tussen mensen en gebouwen die als machines presteren. We proberen mensen zich meer op hun gemak te laten voelen en slimme gebouwen beter te laten presteren."

Amerikanen brengen 90 procent van hun tijd door in gebouwen, werken of slapen of winkelen of studeren. Comfort, kwaliteit van het leven, productiviteit en veiligheid van werknemers hebben een directe invloed op de werking van gebouwen.

Volgens de U.S. Green Building Council, gebouwen zijn verantwoordelijk voor 39 procent van de CO2-uitstoot in de VS. In Californië, de staat Air Resources Board rangschikt de bouwsector als de tweede grootste bron van broeikasgasemissies, en heeft de sector gestreefd naar een emissiereductie van 80 procent in 2050. De raad heeft gedragspraktijken geïdentificeerd als een belangrijke invloed op het energieverbruik in gebouwen.

Communicatie tussen mensen en slimme gebouwen verbetert de prestaties

Toch komt de belofte van slimme gebouwen vaak niet overeen met hun prestaties. Ondanks automatisering, menselijk handelen binnen vier muren of kantoorverdiepingen kan de energie-efficiëntie van een gebouw in gevaar brengen. Gebouwen werken efficiënter als mensen binnen samenwerken.

"Als een gebouw je aansprak, het kan vragen om dingen die het milieu kunnen helpen, zoals 'lichten uit' of 'ramen openen' of 'energie besparen, '" zei Lucas. "Als het gebouw mensen zou vragen, 'Waarom doe je niet iets milieuvriendelijks?, ' kunnen we mensen ertoe brengen gezond gedrag te vertonen voor zichzelf en het milieu."

Om dat doel te bereiken, mensen en gebouwen hebben behoefte aan een betere samenwerking, en mensen moeten de technologie vertrouwen, terwijl computers bewezen gedragsveranderingsinterventies moeten gebruiken om mensen aan te zetten tot actie. In het USC-onderzoek is verkend hoe je dit het beste kunt doen.

De wetenschappers selecteerden 200 deelnemers, meestal studenten, van gemengd ras en etniciteiten. Eerst, proefpersonen werden blootgesteld aan een kantooromgeving met behulp van virtual reality, gevolgd door een echte kantooromgeving voor een kleinere groep deelnemers. De onderzoekers maakten milieuvriendelijke boodschappen voor een virtuele assistent, een agent genaamd Ellie, vragen stellen, zoals "Als ik de jaloezieën voor u open om natuurlijk licht te hebben, zou u alstublieft het kunstlicht willen dimmen of uitdoen?" Vervolgens observeerden ze of deelnemers meewerkten aan deze milieuvriendelijke verzoeken.

Wie is er betrokken bij de communicatie tussen mensen en slimme gebouwen?

Het repliceren van vergelijkbaar eerder onderzoek door het USC-team, de resultaten toonden aan dat mensen beter reageerden als Ellie, de virtuele mens, trad op namens de gebouwbeheerder, in plaats van wanneer ze optrad als een personificatie van het gebouw.

Mensen waren ook meer coöperatief wanneer de berichten deel uitmaakten van een sociale dialoog in plaats van monoloog. Dit element bleek cruciaal, geeft de studie aan. Bijvoorbeeld, proefpersonen reageerden beter op small talk, zoals, "Hoi, Hoe is het? …. Hoe heet je?... Ik ben blij je te zien." Sociale dialoog hielp om vooroordelen tegen de avatar te overwinnen. De onderzoekers ontdekten dat mensen goed reageerden op Ellie toen ze sociale dialoog gebruikte, ongeacht of ze fungeerde als het gezicht van het gebouw of een agent van de gebouwbeheerder.

Volgens de studie, "Het opnemen van een sociale dialoog heeft misschien geholpen om het verschil tussen persona's te overwinnen door de persona van het gebouw herkenbaarder te maken. Inderdaad, mensen associëren monoloog met vreemden en dialoog met nauwere relaties."

De wetenschappers merkten vergelijkbare resultaten op, of studiedeelnemers nu in een echt kantoor of in virtual reality-simulatie werkten. Ze ontdekten ook dat toen ze het experiment een week later herhaalden, de proefpersonen reageerden positiever, het suggereren van bekendheid door herhaalde interacties hielp.

"We proberen een relatie op te bouwen tussen gebouwen en hun gebruikers, verwant aan een vriendschap, zodat gebruikers de mogelijkheid krijgen om zowel individuele prestaties als bouwprestaties te verbeteren, " zei Burcin Becerik-Gerber, universitair hoofddocent engineering aan de USC Viterbi School. De bevindingen tonen aan dat ontwerpbeslissingen die rekening houden met de mens-machine-dynamiek belangrijk zullen zijn om het potentieel voor slimme gebouwen te bereiken.

"Ons onderzoek draagt ​​bij aan het fundamentele begrip van mens-machine teamwork, " zei Becerik-Gerber:"De impact gaat verder dan alleen slimme gebouwen. Het werk verandert de manier waarop we de huidige gebouwde omgevingen en artefacten waarnemen en ervaren, omgevingen en artefacten die attent zijn en een identiteit hebben die wederzijdse interactie met mensen kan hebben."