Interagir avec des robots sociaux : une approche pluridisciplinaire chez l'enfant et l'oiseau

Interactions with social robots : a pluridisciplinary approach in child and bird species

• Auteur / Autrice : Alice Araguas
• Direction : Sébastien Deregnaucourt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ethologie et cognition comparée
• Date : Soutenance le 28/01/2022
• Etablissement(s) : Paris 10
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Connaissance, langage, modélisation (Nanterre, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Ethologie Cognition Développement (Nanterre) (2014-... ; Nanterre)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Mallet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sébastien Deregnaucourt, Pascal Mallet, Marine Grandgeorge, Alexandre Pitti, Bahia Guellaï, Erika Parlato-Oliveira
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marine Grandgeorge, Alexandre Pitti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Robots de service

Dressage

Diamant mandarin

Chez l'enfant

Apprentissage

Apprentissage -- Chez les animaux

Interaction homme-robot

Mots clés libres

Interactions enfant-robot

Interaction oiseau-robot

Apprentissage vocal

Conscience corporelle

Émotions

Comportement pro-social

Child-robot interactions

Bird-robot interactions

Vocal learning

Body awareness

Emotions

Prosocial behaviour

Résumé

Cette thèse pluridisciplinaire avait pour but de comparer les interactions agent biologique-robot à celles entre deux agents biologiques de la même espèce chez de jeunes individus de deux espèces hautement sociales : l’humain et une espèce d’oiseau, le Diamant Mandarin (Taeniopygia guttata). Trois populations ont été testées : des enfants au développement typique (DT) âgés de 3 à 6 ans, des enfants présentant un Trouble du Spectre Autistique (TSA) léger âgés de 4 à 8 ans et des diamants mandarins âgés de 35 à 100 jours. Chez les enfants, nous avons comparé l’apprentissage de vocabulaire (uniquement pour le groupe DT), la connaissance des parties du corps et des émotions ainsi que la tendance à aider selon que la démonstratrice était une adulte non familière ou le robot humanoïde NAO féminisé (voix humaine) et renommé NAOMIE. Nos résultats montrent que les scores des enfants (DT et TSA) étaient comparables quelle que soit la démonstratrice, suggérant que le robot NAO peut être utilisé en situation d’interaction sociale auprès de jeunes enfants. Pour réaliser nos expériences avec les diamants mandarins, nous avons développé un robot-diamant mandarin interactif : MANDABOT. Nous avons comparé l’apprentissage du chant selon que les jeunes avaient été élevés en présence d’un mâle adulte non familier ou de MANDABOT. Nous avons trouvé que l’imitation des chants produits par les tuteurs était aussi élevée dans les deux groupes suggérant que MANDABOT peut être utilisé comme tuteur de chant. Nos trois études nous ont permis de valider des protocoles en utilisant une approche expérimentale innovante et prometteuse en psychologie du développement, en psychomotricité et en éthologie : la robotique sociale.

In this thesis, we developed a pluridisciplinary approach to compare interactions between a biological agent and a robot to interactions between two conspecific individualsin two highly social species: the human and the Zebra Finch (Taeniopygia guttata). We conducted three studies: with 3-to-6 years old typically developing (TD) children, 4-to-8 years old children with mild Austim Spectrum Disorder (ASD) and zebra finches from 35 to 100 days post hatch. In children, we evaluated vocabulary learning (for TD children only), knowledge on body parts and emotions and the tendency to help a demonstrator (an unfamiliar adult or the humanoid NAO robot feminized (human voice) as NAOMIE. We found similar results regardless the demonstrator type, in both TD children and ASD children which suggest that the NAO robot can be successfully used to study social behaviours of young children. For our experiments with zebra finches, we developed MANDABOT, an interactive robot finch. We compared song imitation in two groups of young zebra finches, whereas they were exposed to MANDABOT or to an unfamiliar adult male during their sensitive period for song learning. We found that both groups of zebra finches produced high imitations of songs models which suggest that MANDABOT can be an efficient tutor for song learning. Our results allowed us to validate experimental protocols using an innovative and promising tool in developemental psychology, psychomotricity and ethology: social robotics.