När det gäller byggnader och deras boende, USC-forskare ser ett misslyckande med att kommunicera, men förbättrad dialog mellan de två kan hjälpa smarta byggnader att fungera bättre för ett hållbart samhälle.

I en ny studie, forskare fann att subtila förändringar i designen av virtuella assistenter resulterar i beteendeförändringar som kan hjälpa miljön. Forskarna fann att människor ansluter bättre med en datorgenererad avatar som representerar byggnadsförvaltning. De fann att socialt skämt mellan maskin och människor ger bättre resultat.

Resultaten understryker hur personliga kontakter och sociala interaktioner som är nyckeln till mänskliga relationer också främjar samarbete mellan människor och maskiner.

Studien, "Etablera social dialog mellan byggnader och deras användare, " visas i den 27 dec International Journal of Human-Computer Interaction. Det är den senaste studien av USC-forskare fokuserad på människa-maskin-dynamiken och är en produkt av konvergenta discipliner vid USC, inklusive teknik, kommunikation och beteendevetenskap. Studieförfattarna är från USC Viterbi School of Engineering och USC Institute for Creative Technologies.

Virtuella assistenter är nyckeln till kommunikation mellan människor och smarta byggnader

Virtuella assistenter är lika nya som Alexa eller Siri och lika gamla som HAL 9000 från 2001:A Space Odyssey. Spridningen av smarta byggnader laddade med automatiserade system för uppvärmning, kylning och belysning är viktigt för att förbättra arbetarnas hälsa och produktivitet, spara energi och skydda miljön.

"Du kan tänka på saker som datorgränssnittet på Star Trek-skeppet Enterprise som närmare verkligheten än science fiction, sa Gale Lucas, forskarassistent vid USC Viterbi och motsvarande författare till studien. "Vi börjar utforska var gränsen går mellan människor och byggnader som fungerar som maskiner. Vi försöker få människor att känna sig mer bekväma och få smarta byggnader att prestera bättre."

Amerikaner tillbringar 90 procent av sin tid inne i byggnader, antingen jobba eller sova eller shoppa eller plugga. Bekvämlighet, livskvalité, arbetarnas produktivitet och säkerhet påverkar direkt driften av byggnader.

Enligt U.S. Green Building Council, byggnader står för 39 procent av USA:s koldioxidutsläpp. I Kalifornien, State Air Resources Board rankar byggsektorn som den näst största källan till utsläpp av växthusgaser, och har siktat sektorn på en 80-procentig utsläppsminskning till 2050. Styrelsen har identifierat beteendepraxis som en viktig inverkan på energiförbrukningen i byggnader.

Kommunikation mellan människor och smarta byggnader förbättrar prestandan

Ändå matchar löftet om smarta byggnader ofta inte deras prestanda. Trots automatisering, mänskliga handlingar inuti fyra väggar eller kontorsvåningar kan äventyra en byggnads energieffektivitet. Byggnader fungerar mer effektivt när människor inuti samarbetar.

"Om en byggnad talade till dig, det kan be om saker som kan hjälpa miljön, som att "släcka ljuset" eller "öppna fönster" eller "spara energi", "" sa Lucas. "Om byggnaden skulle fråga folk, 'Varför gör du inte något miljövänligt?, "vi kan få människor att engagera sig i hälsosamma beteenden för sig själva och miljön."

För att uppnå det målet, människor och byggnader behöver bättre samarbete, och människor måste lita på tekniken medan datorer måste använda beprövade beteendeförändringsinterventioner för att få folk att agera. USC-forskningen undersökte hur man bäst kan åstadkomma detta.

Forskarna valde ut 200 deltagare, mestadels högskolestudenter, av blandad ras och etnicitet. Först, försökspersoner exponerades för en kontorsmiljö med hjälp av virtuell verklighet, följt av en riktig kontorsmiljö för en mindre grupp deltagare. Forskarna skapade miljövänliga meddelanden för en virtuell assistent, en agent med smeknamnet Ellie, att fråga frågor, som "Om jag öppnar persiennerna för att du ska få naturligt ljus, skulle du snälla dämpa eller släcka det konstgjorda ljuset?" De observerade sedan om deltagarna samarbetade med dessa miljövänliga önskemål.

Vem är involverad i kommunikationen mellan människor och smarta byggnader?

Att replikera liknande tidigare forskning från USC-teamet, resultaten visade att människor svarade bättre när Ellie, den virtuella människan, agerade på uppdrag av byggnadschefen, snarare än när hon uppträdde som en personifiering av byggnaden.

Människor var också mer samarbetsvilliga när budskapen ingick i en social dialog snarare än monolog. Detta element visade sig vara kritiskt, visar studien. Till exempel, försökspersoner svarade bättre på småprat, Till exempel, "Hej, Hur mår du? …. Vad heter du?... Jag är glad att se dig." Social dialog hjälpte till att övervinna partiskhet mot avataren. Forskarna fann att människor reagerade bra på Ellie när hon använde social dialog, oavsett om hon fungerade som byggnadens ansikte eller ombud för byggnadsförvaltaren.

Enligt studien, "Att inkludera en social dialog kan ha hjälpt till att övervinna skillnaden mellan personas genom att göra byggnadspersonan mer relaterbar. människor associerar monolog med främlingar och dialog med närmare relationer."

Forskarna noterade liknande resultat oavsett om studiedeltagarna arbetade i ett verkligt kontor eller simulering av virtuell verklighet. De fann också att när de upprepade experimentet en vecka senare, försökspersonerna svarade mer positivt, antyder förtrogenhet på grund av upprepade interaktioner hjälpte.

"Vi försöker bygga en relation mellan byggnader och deras användare, som en vänskap, så att användarna har befogenhet att förbättra individuella prestanda såväl som att bygga prestanda, sade Burcin Becerik-Gerber, docent i teknik vid USC Viterbi School. Resultaten visar att designbeslut som tar hänsyn till människa-maskin-dynamiken kommer att vara viktiga för att uppnå potentialen för smarta byggnader.

"Vår forskning bidrar till den grundläggande förståelsen av människa-maskin-lagarbete, " sa Becerik-Gerber:"Inverkan är bortom bara smarta byggnader. Verket förändrar hur vi uppfattar och upplever dagens byggda miljöer och artefakter, miljöer och artefakter som är uppmärksamma och har en identitet som kan ha tvåvägsinteraktioner med människor."