DEVELOPING SOCIAL COGNITION WITHIN HUMAN-ROBOT INTERACTION

The field of Human-Robot Interaction (HRI) has made significant progress, but challenges remain in designing robots capable of understanding and responding to complex human social behaviors. This thesis addresses this issue by proposing an integrated approach to HRI that emphasizes both embodied cognition and social metacognition. Embodied cognition emphasizes the impact of bodily experience on cognitive processes, while social metacognition involves understanding one's own and others' mental states for effective interactions. The research focuses on two primary goals: defining behaviors for humanoid robots to be recognized as social agents, and understanding the psychological mechanisms critical for successful human-robot interactions. The thesis explores three key dimensions: (1) action and intention understanding in preschool children, focusing on mirroring motor chains; (2) the role of ostensive communication in early human development and its relevance to humanoid robots, contributing to communication and trust; (3) the Theory of Mind, introducing the Attribution of Mental States Questionnaire (AMS-Q) for non-human entities. This comprehensive investigation advances our understanding of action and intention comprehension, ostensive communication, and Theory of Mind in HRI, and provides valuable insights into the development of robots as genuine social agents.

L’interazione uomo-robot (Human-Robot Interaction, HRI) ha registrato notevoli progressi; tuttavia, persistono sfide nella progettazione di robot capaci di interpretare e rispondere in modo efficace ai comportamenti sociali umani di per sé complessi. Questa tesi propone un approccio integrato alla HRI, focalizzandosi sulla embodied cognition (cognizione incarnata) e sulla social metacognition (metacognizione sociale). La embodied cognition sottolinea l'influenza dell’esperienza corporea sui processi cognitivi, mentre la social metacognition implica la comprensione dei propri stati mentali e di quelli degli altri per favorire interazioni efficaci. La tesi si concentra su due obiettivi principali: la definizione di comportamenti che consentano ai robot umanoidi di essere riconosciuti come agenti sociali e la comprensione dei meccanismi psicologici cruciali per il successo delle interazioni uomo-robot. Tre dimensioni chiave sono state esplorate: (1) la comprensione dell’azione e dell’intenzione nei bambini in età prescolare, concentrandosi sulle catene motorie di rispecchiamento; (2) il ruolo della comunicazione ostensiva nello sviluppo umano e la sua rilevanza per i robot umanoidi, contribuendo alla comunicazione e alla fiducia; (3) la Teoria della mente nelle interazioni con i robot, presentando il Questionario di Attribuzione degli Stati Mentali (AMS-Q) volto a indagare l’attribuzione di qualità mentali a entità non umane. L'indagine, nella sua interezza, mira a migliorare la comprensione delle azioni e delle intenzioni, della comunicazione ostensiva e della teoria della mente nell’HRI, fornendo preziose indicazioni per lo sviluppo di robot come autentici agenti sociali.