Artists' Views on Robotics Involvement in Painting Productions

技術要約：絵画制作におけるロボットの関与に対するアーティストの視点

問題提起
ロボット技術が進歩するにつれ、その芸術的創造への統合は重要な研究領域となっている。既存の研究は、アルゴリズムによって生成された絵画から自律的な筆致に至るまで、ロボットが芸術に何をもたらし得るかについては広範に探求してきたが、プロのアーティストがこれらのシステムを用いて制作を行う際にどのような経験をするのかという、実証的なデータは極めて不足している。具体的には、自律的なロボットエージェントと、人間のパートナーと協働する場合と比較して、長期的な共創的インタラクションに従事するアーティストの「生の実体験（lived experience）」についてはほとんど知られていない。本研究は、抽象画という特定の文脈における人間とロボットの協調（HRC）における、社会的、認知的、および創造的なダイナミクスの理解という空白を埋めるものである。

手法
本研究では、8名のプロの抽象画家を対象とした、縦断的な被験者内実験デザインを採用した。研究プロトコルは以下の構成要素からなる：

• 参加者： デトロイトおよびアナーバー近郊から募った、経験年数12年から50年以上におよぶ8名のプロのアーティスト。
• 実験条件： 各参加者は3週間にわたって6回のペインティング・セッションを行った。セッションは以下の2つの条件に分けられた：
  1. 人間対人間 (H-H)： 他の人間であるアーティストと協力する3回のセッション。
  2. 人間対ロボット (H-R)： 自律型ロボットアームと協力する3回のセッション。
  • 順序は固定（H-Hの後にH-R）とし、内省のための時間を確保するため、セッション間には少なくとも1日の間隔を設けた。
• ロボットシステム： 垂直イーゼルに取り付けられたUF850 6自由度ロボットアームを使用した。ROS 2上に構築されたシステムアーキテクチャには以下が含まれる：
  • ハードウェア： カスタムメイドの3Dプリント製パレット、水入れ、およびクリーニング用布ホルダー。ペン型の着脱機構（V3.1）から着想を得た機械的なブラシ交換メカニズムにより、ツールレスでのブラシ交換が可能となった（ただし、本研究では変更はアーティストによって手動で開始された）。
  • 制御とインターフェース： アーティストは、AssemblyAIの音声認識APIとゼロショット分類モデルを通じて処理される音声コマンド（「start」、「pause」）を介して操作を行った。Tkinterベースの視覚的インターフェースが、リアルタイムのステータスフィードバックを提供した。
  • 芸術的フレームワーク： ロボットは、ブルーノ・ムナーリやヴァシリー・カンディンスキーに触発された抽象芸術の枠組みに基づき、事前生成されたストローク・シーケンスを実行するようにプログラムされた。ロボットは、特定の色彩（青、赤、黄）に関連付けられた図形（円、正方形、三角形）を描いた。
  • ストローク生成： ストロークはリアルタイムでは生成されなかった。代わりに、システムはCoFRIDAフレームワークと、Kaggleの抽象芸術データセットで微調整されたInstructPix2Pixモデルを使用して、ターゲットとなる画像を生成した。その後、FRIDAの画像・アクション計画プロセスが、これらのターゲットをロボット用の離散的な3Dウェイポイント・シーケンスに変換した。
• データ収集： 6回のセッション終了後、参加者は半構造化形式のエグジット・インタビューを受けた。これらのインタビューでは、相互作用の性質、知覚されたエージェンシー（主体性）、クリエイティブ・フロー、および社会的関わりについて調査した。
• 分析： インタビューのトランスクリプトは、8名の参加者に共通するパターンを特定するために、リフレクシブな主題分析（reflexive thematic analysis）を用いて分析された。

主要な貢献
本研究は、自律型ペインティングロボットと協働するプロのアーティストの生の実体験に関する、最初期の経験的研究の一つである。本研究は以下の点に貢献する：

1. 比較的な洞察： H-HとH-Rの協調ダイナミクスを直接比較し、経験における明確な差異を浮き彫りにした。
2. ステークホルダーの視点： 芸術分野におけるロボットシステムの開発における重要なステークホルダーとして、ドメインエキスパート（アーティスト）の視点に焦点を当て、エンドユーザーとしての機能性を超えて、社会的ダイナミクスや創造的なエージェンシーに対処した。
3. 縦断的な関わり： 一回限りの遭遇よりも、繰り返される長期的なインタラクションを優先するアプローチを採用し、アーティストが時間の経過とともにどのようにロボットの挙動に適応し、解釈するかについての深い理解を可能にした。
4. 多角的なフレームワーク： 人間とロボットの共創を研究するために、ロボティクス、芸術実践、および質的研究手法を統合した。

結果
主題分析により、5つの主要なテーマが明らかになった：

1. 協調タイプの比較： H-Hの相互作用は、直感的、対話的、感情的に豊かで、社会的にも豊かであり、相互の適応と交渉によって特徴付けられた。対照的に、H-Rの相互作用は、より内省的、遊び心があり、自己主導的であると知覚された。アーティストは、感情的な要求や社会的プレッシャーがないため、ロボットとの協働においてより大きな創造的自由を感じると報告したが、これは「無機質さ（sterility）」という感覚を伴うものでもあった。
2. 知覚されたエージェンシー： アーティストは、ロボットを「受動的な道具」と見るか、「自律的な共同制作者」と見るかの間で揺れ動いた。多くの参加者が、ロボットも主導権を握ったり提案を行ったりできる「混合イニシアチブ（mixed-initiative）」型のシステムを望んだ。また、ロボットの挙動を比喩的に捉え、絵を描く子供や線路上のカートに例える者もおり、技術的な限界を指摘しつつも、その非審判的な性質についても言及した。
3. クリエイティブ・フロー： ロボットがクリエイティブ・フローに与える影響は多面的であった。一部のアーティストにとって、ロボットはコミュニケーションや予測可能性の欠如により、フラストレーションを引き起こし、リズムを乱す要因となった。他のアーティストにとっては、ロボットは制約を導入することで新たな戦略を強いたり、予期せぬ美的決定を促したりする触媒として機能した。ロボットはしばしば、習慣的なパターンを打破する「補完的な他者」として見なされた。
4. 社会的相互作用： 参加者は言語的相互作用に対して複雑な感情を示した。話し手がいるロボットを歓迎する者もいれば、不気味だと感じる者もいた。コラボレーションを強化するために、マルチモーダルなコミュニケーション（例：ジェスチャー、指差し）への一貫した要望が見られた。
5. ペインティング技法： アーティストは、ロボットの表現力の限定性を批判し、その動きが反復的で予測可能であり、有機的な変化（例：筆圧の感度、連続した線）に欠けることを指摘した。しかし、これらの制限も想像力を刺激し、モジュール式のツールアタッチメント（ナイフ、エアブラシ）、適応型のコンピュータビジョン、あるいは特定の芸術様式を模倣する能力といった将来的な可能性を構想させる契機となった。

意義と主張
本論文は、人間とロボットの協調には、人間同士の相互作用のような感情的な相互性や社会的豊かさは欠けているものの、内省、インスピレーション、および実験のための生産的な空間として機能すると主張している。本研究は、アーティストは単なる受動的なユーザーではなく、ロボットの行動に対して物語を構築し、自身の実践をロボットのジェスチャーに適応させていく、能動的な意味形成者であると位置づけている。

著者らは、本研究の結果が、HRI（人間とロボットの相互作用）における長期的な関わりの価値と多角的なアプローチを強調していると述べている。芸術的ステークホルダーの欲求とニーズを前景化することで、本研究は、創造的な表現のニュアンスにより適応した将来のロボットシステムの設計に資することを目指している。結論として、H-Rの協調における「ゲーム性」や「楽しさ」の側面は、技術的な限界とともに、制約が創造性のための生成的な力となり得るユニークな環境を作り出している。