- Vad innebär det att designa en svärm/lag/flock med drönare? - Vilka blir designkonsekvenserna av de olika metaforerna?
Från den språkliga analysen framställdes tre metaforer, en för varje begrepp:
Drönare arbetar i svärm Drönare arbetar i lag Drönare arbetar i flock
För att specificera svärmarna, lagen och flockarna ytterligare valdes specifika sådana ut; bisvärm, fotbollslag och vargflock. Utifrån dessa kunde sedan egenskaperna från respektive källdomän appliceras på måldomänen. Detta innebär att en design av en svärm med drönare innefattar de egenskaper som en bisvärm har, en design av ett lag av drönare innefattar de egenskaper som ett fotbollslag har, och en design av en flock med drönare innefattar de egenskaper som en vargflock har. Egenskaperna hos dessa källdomäner har studerats i relativt stor utsträckning sedan innan, och motsvarande definitioner användes även i det här arbetet.
Vidare utforskades designkonsekvenserna i ett individuellt arbete samt en workshop, vilket genererade ett antal konceptidéer, där positiva och negativa aspekter diskuterades för varje idé. Detta ledde fram till en syntes mellan metaforerna för drönare i lag och drönare i flock. Det medför en emergent struktur som innebär att drönarna är indelade i mindre grupper som var och en har en egen ledare och kan tilldelas ett eget ansvarsområde. Varje mindre grupp fungerar således som en flock. Tillsammans samarbetar dessa som ett lag.
Resultatet från synectics-arbetet går i linje med artikeln av Cavaliere et al. (2019), där de argumenterar för att drönarna bör fungera ungefär som människor. Att arbeta som människor innebär i det här fallet att arbeta som ett lag, vilket även deltagarna i workshopen ansåg vara en bra idé då de såg mest fördelar med den typen av formation. Cavaliere et al. (2019) förklarar att ett lag bör vara mest passande eftersom operatören som ska interagera med drönarna är en människa samt att drönarna kommer att interagera med människor i omvärlden. Till följd av detta menar de att systemen bör bete sig ungefär som människor. En anledning till att detta sågs som en bra lösning i workshopen kan förklaras av att metaforen ”drönarna arbetar i lag” är en primär metafor. Det innebär att det är den enda av de tre metaforerna som deltagarna har egna erfarenheter av i form av
Francozo (2004) visar de att metaforer till stor del förstås av förkroppsligade upplevelser, vilket innebär att människan applicerar sina egna erfarenheter på något för att konceptualisera det. Detta innebär således att deltagarna både kan ha mer kunskap om lagarbete, men främst att de har en annan form av kunskap om lagarbete jämfört med arbete i svärmar och flockar. Således kan en viss partiskhet finnas hos deltagarna gentemot lagarbete, vilket bör tas i åtanke vid sådana här typer av jämföresler.
Goodrich och Mercer (2012) förespråkar även de användningen av lagarbete hos robotar. De anser att alltför robusta system, som ofta skapas av enkla formationer såsom svärmar, kan göra det svårt för operatören att påverka systemen. Vidare menar de att det som främst talar för att implementera lagarbete är användandet av en ledare. Att ha en ledare gör att olika roller kan utnyttjas, samt att systemen bör vara mer robusta då inte all information behöver går ut till alla enheter, utan istället går till en enhet – ledaren. Tillämpningen av ledare var centralt i workshopen, och alla deltagare ansåg att det tordes främja drönarnas arbete. Detta ledde även till att användningen av flock sågs som positivt, då flockar har en tydlig ledare och struktur. Deltagarna menade att den eller de ledare som finns i ett fotbollslag inte har lika mycket auktoritet som en flockledare, samt att en lagledare inte alltid är närvarande i gruppen. Således ansågs ledaregenskaperna hos en flock som en bra funktion, samtidigt som flexibiliteten och användning av olika roller hos ett lag sågs som förmånligt. Att implementera flockbeteende hos robotar är något som Madden et al. (2010) argumenterar för, och menar att till följd av sin förmåga att byta strategi så bör flockar prestera tämligen bra.
Däremot finns det ett flertal studier som menar att enklare formationer, såsom svärmar, är tillräckligt för att uppnå ett komplext beteende. Exempelvis menar Sumpter (2006) att svärmar är fördelaktigt att använda då det inte kräver lika mycket resurser. Han förklarar att de ofta består av relativt enkla robotar, men som tillsammans uppvisar intelligens. Vidare argumenterar Hinchey et al., (2007) för att svärmar, med deras kollektiva intelligens, kommer att kunna användas för relativt komplexa uppgifter i framtiden. Därmed kan det argumenteras för att det inte behövs mer komplexa system än så för att uppnå ett önskat beteende. Värt att notera är dock att olika formationer kan fungera olika bra beroende på i vilken situation de ska tillämpas, och flera av de refererade arbetena här har inte nödvändigtvis diskuterat drönarna utifrån samma användningsområde som i detta arbete. På samma sätt som att deras arbete har bidragit till den här rapporten så kan resultatet som presenterats här även bidra till andra användningsområden. Många av de konceptidéer som
genererats här går att applicera för andra ändamål och är inte endast relevant för räddnings- scenarion.
5.1. Metoddiskussion
För framtagning av metaforerna användes en språklig analys, som innebär att analytikern drar egna slutsatser på datan baserat på sina egna inhemska språkkunskaper. Detta är en vanlig metod inom lingvistik, och en stor fördel med en sådan här typ av språkanalys är att analytikern kan konstruera kontrollerade uppsättningar av data för att sedan undersöka vidden av grammatiska och semantiska mönster som stödjer datan. Utifrån detta kan sedan andra metoder användas för att verifiera de slutsatser som dras. Vidare är det en simpel metod som inte kräver några deltagare eftersom analytikern själv utför analysen, samt att den är ekonomisk och tidseffektiv då inga verktyg behövs (Evans, 2019).
En nackdel med metoden är dock att den kan anses brista i trovärdighet. Därav är det viktigt att ta hänsyn till de tvetydigheter som kan uppstå då metoden enligt Evans (2019) inte är lika skicklig på att fastställa konceptuell struktur jämfört med andra metoder. Vidare kan analytikerns val av data eventuellt representera en inkorrekt återspegling av lingvistiska fakta, eftersom det är baserat på egna kunskaper och reflektioner (Evans, 2019).
En språklig analys valdes som metod i första delen av arbetet för att forma metaforerna och skapa en förståelse för vad de kan innebära, för att sedan arbeta vidare med dem i konceptuell design. För att stärka validiteten i arbetet har metodtriangulering använts. Det innebär att flera metoder har kombinerats och stärker varandra samt kompenserar för de brister som kan uppstå. Därav anses de eventuella bristerna med den språkliga analysen ha kompenserats för genom användandet av andra metoder i den konceptuella designen.
För det individuella arbetet och workshopen användes metoden synectics. Anledningen till att den metoden valdes är för att synectics är utformad för problemlösning på ett kreativt men strukturerat sätt, samt att metoden avslutas genom att konceptidéer genereras, vilket var målet med det här arbetet. Deltagarna fick utföra synectics-proceduren totalt sju gånger, och ordningen av dessa steg kan ha påverkat deltagarnas diskussion på ett antal sätt.
Att deltagarna fick diskutera svärm först kan ha influerat diskussionerna om alla metaforer både positivt och negativt. Positivt på det vis att det kan ha genererat en bättre diskussion med tiden
svärm kan ha fått sämre förutsättningar för en bra diskussion. Detta gäller för samtliga av de tidigare stegen, då deltagarna hade som mest kunskap att referera till vid det sista steget i synectics- proceduren. Detta kan dock också ses som en fördel för de tidigare stegen i processen, då metaforen för svärm diskuterades oberoende av de andra metaforerna, vilket kan ha genererat mer specifika idéer för just svärmar. Detta innebär att idéer för de senare stegen, främst flock som diskuterades sist, kan ha gått förlorade till följd av detta.
För att försöka minimera dessa negativa aspekter så ordnades stegen i synectics-proceduren från minst specifikt till mest specifikt. Detta för att försöka främja idégenereringen genom hela proceduren och hjälpa deltagarna att specificera idéerna för varje steg. Vidare så avslutades workshopen med en öppen diskussion där deltagarna tillfrågades om deras åsikter om varje metafor hade förändrats under tiden. Detta gjordes för att ta hänsyn till de första stegen i workshopen som diskuterades med mindre bakgrund, och ge deltagarna möjlighet att reflektera över dem med bakgrund i diskussionerna. Alla nya åsikter eller idéer dokumenterades och har tagits i beaktande i studien.
Till följd av hur problemet introducerades och ramades in i synectics så har deltagarna inte nödvändigtvis tagit hänsyn till huruvida drönarna måste befinna sig inom synhåll för operatören eller inte. Det innebär således att de genererade konceptidéerna och den slutliga syntesen möjligtvis inte är optimala för situationer där drönarna befinner utom synhåll för operatören. Trots att detta diskuterades av deltagarna som en möjlig situation, så har de inte alltid nödvändigtvis haft detta i åtanke vid idégenereringen, eftersom det inte gavs som ett krav på designen att idéerna måste kunna fungera även när operatören inte kan se dem.
5.2. Framtida forskning
Viktigt att notera är att diskussionerna i synectics-procedurerna inte tog hänsyn till huruvida idéerna är möjliga eller rimliga att faktiskt implementera i ett system, dels för att detta låg utanför deltagarnas kunskaper, och dels för att målet med arbetet endast var att generera idéer. Något som talar emot användningen av lagarbete och flockar är deras komplexitet. Ett antal studier menar att enklare formationer, såsom svärmar, bör ligga i fokus (se Sumpter, 2006; Hinchey et al., 2005; Hinchey et al., 2007). Dock så menar Ferrante et al. (2012) att även flockbeteende kan uppnås med relativt simpla agenter. Detta är än idag ett omdiskuterat ämne, och implementering av de olika
formationerna och konceptidéerna som finns inom området är värt att studera ytterligare i framtiden.
Det kan också vara av värde att göra liknande studier med andra deltagare, då deltagarna i denna studien rekryterades med ett bekvämlighetsurval och därmed var studenter. Att undersöka detta med deltagare som arbetar inom området eller har andra relevanta expertiskunskaper kan leda diskussionerna framåt och även i andra intressanta riktningar. På så sätt kan detta utvecklas ytterligare och problemet kan speglas ur olika vinklar, vilket kan vara fördelaktigt. Det är också värt att notera att andra deltagare skulle kunna generera en helt annan syntes av liknande idéer som användes här. Eftersom analysen i detta arbete utgick ifrån vad deltagarna ansåg kritiskt blir resultatet därmed en direkt återspegling av deltagarnas uppfattningar och åsikter. Således kan andra deltagare, utifrån samma metoder och samma metaforer, komma fram till andra slutsatser, vilket vore intressant att utforska vidare.
Slutligen kan det vara av intresse att studera andra metaforer och biologiskt inspirerade formationer för att implementera på drönare och utvidga området ytterligare.