Science Robotics 通过培养多元化和包容性领导力来加快机器人技术的创新步伐

文摘   2025-01-10 00:03   北京  
机器人技术领域是高度跨学科的,从机械和电气工程到材料科学、计算机科学、神经科学和生物学。在这方面,机器人社区是学术多样性的倡导者。然而,尽管文献表明团队多样性与包容性领导相结合推动了科学领域的颠覆性创新和创造力,但构成机器人社区的劳动力多样性(不同种族、性别、年龄和生活经历的成员,以及不同的社会经济、父母和残疾状况)的价值却鲜为人知。在研究团队中促进多样性和包容性不仅仅是道德上的当务之急;它是促进机器人领域前沿研究和加速进步的催化剂。

https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.adt1958

在这里我们重点介绍了现有的科学文献,分析了过去 25 年机器人学论文的引文指标,反思了我们在多元化和包容性环境中工作的个人经历和观察,并分享了对 10 位机器人学知名研究领导者的采访中的见解;因此,我们概述了机器人研究中多样性和包容性的七大主要好处,并提供在更大的机器人社区中利用这些优势的指南。

图 1 劳动力多样性和包容性领导对机器人研究的好处。团队多样性与包容性领导相结合,是前沿研究的催化剂,也是广泛适用性的驱动力。


一、机器人研究中多样性和包容性领导力的好处

1、提高性能和生产力

团队成员往往在促进包容性、多样性、心理安全和自我价值感的氛围中表现出更高的工作积极性和承诺。从而提高团队内部的生产力:对不同领域出版物的分析表明,种族和性别多元化的团队发表的论文数量更多,每篇论文的引用次数也更多 。为了研究多样性对通过引文衡量的“科学影响”的影响,AlShebli et al.分析了 900 万篇论文和 600 万名科学家,发现种族多样性与引用次数之间存在很强的相关性。他们使用随机基线模型和粗略的精确匹配(一种在观察性研究中用于推断因果关系的技术)来确定种族多样性是产生科学影响的一个因果因素。我们分析了过去 25 年机器人学论文的性别多样性引用指标(有关详细信息,见补充材料),发现性别多元化作者与引文表现之间存在正相关关系:女性作者至少占 25% 的出版物被引用率明显更高,更有可能成为引用次数最多的论文之一。

注意到,在我们的分析中,我们进行了一项基于相关性的研究,并专注于多样性的单一维度;未来的研究应该探索多样性的其他维度,并使用可以推断因果关系的技术。除了提高引文性能和生产力外,Allison Okamura(斯坦福大学教授)进一步表示,拥有多元化的团队有助于她获得研究资金:“我们可以提出真正令人信服的论点,而且我们拥有来自不同背景的第一手经验和知识的人。这实际上确实帮助我们获得了研究资金。

图2 机器人学论文的引文分析揭示了性别多样化的作者身份与引文表现之间存在正相关关系。作者的性别是使用 Genderize.io 确定的, 是一种以一定概率为名字分配性别的工具;对于此处提供的数据,该概率被选为 80%(有关统计分析、有关论文地理来源的附加分析和限制的详细信息,请参阅补充材料)。( A ) 机器人技术领域在过去 25 年中发展迅速,( B ) 女性作者的份额不断增加。( C ) 给定年份撰写的论文的平均总引用次数随着出版年龄、作者人数和性别多样性的增加而增加。( D ) 女性作者至少占 25% 的出版物 (F25) 且每篇论文至少有 5 名作者,平均引用次数较高,( E ) 这一趋势在 2007 年至 2020 年的每一年都始终可见。( F ) F25 论文更有可能成为引用次数最多的论文之一,( G ) 这一趋势在 2007 年至 2020 年的每一年都始终可见。(D)、(E)、(F) 和 (G) 中的误差线表示 n = 14 个考虑年份(2007 年至 2020 年)的 SEM。显著性水平定义如下:ns,P ≥ 0.05;* P < 0.05; ** P < 0.01; *** P < 10−3 .


2、全面的问题解决能力 

机器人技术的研究挑战是复杂和多方面的。多元化的团队更有能力从多个角度解决问题,利用更广泛的方法池并考虑更广泛的潜在解决方案。研究表明,在解决问题和预测任务中,不同的思考者群体通常胜过同质的高能力个体群体。同质团队更容易受到群体思维的影响,而多元化的团队更有可能挑战彼此的想法,这在解决问题时会带来更好的结果。这与 Barbara Mazzolai(意大利理工学院副主任)的观察相符,她表示“多元化的团队带来了丰富的视角,因为他们可以为机器人领域的复杂问题提出创新的解决方案”。


3、颠覆性创新和创造力

多元化的团队组成培养非常规的想法,最终可以导致更多的颠覆性创新和机器人技术的突破。对来自不同学科的美国博士获得者三十年来的数据的分析表明,人口统计学上代表性不足的研究人员(如性别和少数民族)往往产生更高的科学新颖性。一项使用实验和调查数据的研究显示,具有多元文化经验的团队成员与增强的团队创造力之间存在联系。来自代表性不足背景的个人以独特的观点、创造性的方法和独特的个人兴趣做出贡献,可以丰富研究过程;Allison Okamura 说:“我的大部分想法都是从我的学生那里得到的。几乎每个新项目的出现都是因为学生的个人背景有所作为。也许他们正在编织,并对编织作为一种制造技术产生了兴趣,然后这成为我们在软机器人中使用的一种新的制造方法。也许有一位来自第一代低收入背景的学生认识到,在那个社区,获得某些类型的医疗设备确实很困难或不可能,因此这激发了我们创造可能在这些社区更有效的设计。


4、更广泛的适用性和研究相关性

不同团队的科学发现更有可能满足更广泛社会阶层的需求,从而迎合广泛的文化和社会经济背景,并最终导致具有更广泛社会相关性的技术。此外,作者的多样性利用了不同的学术社区,与非多元化团队撰写的论文相比,这导致了科学成果的更广泛的传播。“对我来说,多样性在科学、工程和机器人技术中非常重要的地方是能够将我们在实验室所做的工作真正转化为现实世界,”Jeremy D. Brown(约翰霍普金斯大学怀廷工程学院助理教授)说。


5、减少技术偏差 

机器人技术中的偏见会影响机器人如何感知、解释和响应不同的人类群体,从而可能导致某些种族出现不平等或有害的结果。当机器人用于医疗保健、公共服务或执法等敏感环境时,这一点变得尤其令人担忧。不同的研究人员群体更好地代表了机器人技术的不同用户群体,更擅长识别和减少技术开发中的偏见,并且更有可能从不同角度考虑道德影响。Maartje de Graaf(乌得勒支大学助理教授)认为:“技术正在塑造我们的世界。因此,来自尽可能广泛的所有用户都应该能够就未来技术的发展提供意见,这一点非常重要。


6、吸引和留住人才

多样性可以成为吸引人才的有力工具。实验发现对多元化持积极态度的求职者更有可能在重视多元化的组织中寻找工作。优先考虑多样性、公平性和包容性的学术机构在全球学术人才市场上具有竞争优势——在私营部门竞争激烈、机器人专业人士备受追捧且报酬丰厚的时代尤为重要。从长远来看,促进多元化和包容性领导作为提高员工满意度的工具将有助于吸引和留住有才华的年轻研究人员,从而使学术组织保持在创新的前沿。Katherine J. Kuchenbecker(马克斯-普朗克智能系统研究所所长)表示:“雇用你的第一批非男性实验室成员,突破第一个多元化障碍可能很困难,但这是值得的。然后你就会变成一块磁铁。然后几乎所有的女性和不同的人都接受了你的提议。他们都接受了我的录取通知书,因为他们知道我的技工所是一个安全的空间,而且不仅仅是一个安全的空间。这是一个充满活力的地方。这是一个蓬勃发展的地方。”


7、公平和社会正义

确保机器人研究中的多元化代表性不仅有助于纠正历史失衡和系统性不平等,还可以促进所有人的公平和机会均等——无论他们的背景如何,并且完全基于他们个人的潜力,以推动机器人技术造福人类。根据 Cosimo della Santina(代尔夫特理工大学副教授)的说法,在机器人技术领域拥有多样性和包容性领导是一个优先事项;这是一个正义问题,一个社会正确的问题。

二、创建和培养多元化和包容性的团队

尽管看起来仅仅增加历史上被边缘化的群体在学术机构中的代表性似乎会自动导致创造力和颠覆性创新的增强,但全部好处图1的多样性才能实现,而潜在的挑战只能得到缓解,当这些人感到足够安全和受到重视以表达自己并积极参与团队项目和决策时。因此,领导者需要超越单纯的代表性,并积极培养包容性文化。我们概述了领导者可以解决的具体问题,以利用多样性和包容性的优势,促进机器人技术的科学卓越性。


1、修改招聘并练习有针对性的招聘

所有受访教授都同意,招聘更多多元化团队的最有效方法是扩大招聘人才库。包容性领导者积极寻找来自代表性不足群体的候选人,在不同的论坛上发布职位空缺,并使用包容性语言鼓励所有符合条件的个人申请。此外,Michelle Johnson(宾夕法尼亚大学副教授)建议在招聘时“慎重识别潜力”。她指出,“我正在寻找最优秀的人,但我意识到 4.0 的 GPA 并不总是有资格回到最好的 [候选人] 中。通常它与性格有关,除此之外,还必须建立职业道德。最后,实施盲审流程有助于最大限度地减少人才库初步筛选过程中的无意识偏见。


2、培养包容性文化

包容性环境是所有团队成员都感到受到重视、参与决策并体验归属感和心理安全感的环境。包容性领导者努力创造安全的空间,让所有团队成员都可以表达对技术偏见的担忧,并可以分享非常规的想法(这可能会导致科学突破)。为此,包容性领导者促进建设性和同理心的沟通,采取措施增强团队凝聚力,并鼓励相互支持(例如,鼓励实验室内的协作项目)。根据 Monroe Kennedy III(斯坦福大学助理教授)的说法,“制定一些非常基本的政策会有所帮助。我们有执行卓越科学的政策,但除此之外,它还涉及营造一个让好奇心和开放心态成为常态的环境。我很幸运能遇到我的第一批博士生,他们真的很棒,帮助为我实验室的一个了不起的社区定下了基调,我们帮助围绕这些理想发展。”


3、确保资源的广泛可访问性

重要的是所有人(包括残障人士)都可以使用设施和资源,并与每个人共享实验室知识,例如,在国际团队中使用通用的工作语言。为避免代表性不足的团队成员感到被边缘化,包容性领导者为获得支持网络和社区提供便利。另一项重要措施是采用灵活的工作政策,以适应不同的文化习俗、个人需求和家庭责任。“只要有机会,就应该做出的贡献是在会议上提供托儿服务。最后,这是一件非常简单的事情:你在会议举办的同一个地方提供一所幼儿园,这是一个真正的、具体的措施,让家长能够前往参加会议,”新加坡国立大学教授塞西莉亚·拉斯基 (Cecilia Laschi) 说。


4、提供榜样 

通过邀请来自代表性不足背景的演讲者或与他们合作开展项目,提高榜样的知名度。这种方法有助于代表性不足的团队成员将自己设想为未来的学术思想领袖,这种影响也体现在会议领导角色的代表性方面。包容性领导者本身也旨在通过挑战现状、提高对系统性歧视的认识以及为报告歧视性事件创造安全的环境来充当榜样。


5、加强指导和盟友关系

科学卓越不仅涉及将尖端知识推向世界,还涉及培训新一代新兴领导者,尤其是来自代表性不足背景的团队成员。这就是盟友和导师制发挥关键作用的地方。积极倡导有才华的研究人员,并根据团队成员的沟通类型、当前需求和职业抱负调整导师制风格,这可能具有挑战性,但大有帮助。“除了作为榜样之外,我认为 [重要的是] 还充当倡导者并帮助为学生创造他们甚至一开始都不知道存在的途径。在我的生活中,我肯定有一些导师,他们显然塑造了我。如果不是某些人为我创造了机会,我认为大门有点关闭,我今天真的不会在这里,“Jeremy D. Brown 分享道。


6、促进晋升和进步

为所有团队成员提供发展技能和推进职业生涯的机会,包括参加会议、领导力培训和参与关键项目。建立透明的晋升标准(例如奖项、奖学金和奖金的提名),并确保它们公平地适用于所有团队成员。此外,通过在会议上宣传最符合他们兴趣和职业目标的职位,积极倡导就业市场上的团队成员;反过来,这也有助于其他实验室领导者从广泛的人才库中招聘到优秀的研究人员。


7、调整研究议程和方法

包容性领导者接受团队成员不寻常的想法和兴趣,并愿意提供资源来相应地重定向研究议程和方法。“在我自己的实验室里,我从拥有不同兴趣和不同背景的人中受益匪浅。我解决的一些问题不一定来自我的生活经历,甚至最初是我的兴趣,而是由我的学生的兴趣产生的,他们带来了不同的背景、不同的经历、不同的兴趣。这导致我们做了非常有影响力的工作,否则我不会做,“门罗·肯尼迪三世宣称。此外,确保用户研究参与者的多元化代表性对于创建广泛有益的以人为本的技术至关重要。


总而言之,在本观点文章的第一部分,我们强调了拥抱多样性和包容性领导力对机器人研究科学卓越的各种好处。这里介绍的引文分析确定了机器人技术的性别多样性和引文率之间存在正相关关系;这些结果激励未来的研究调查研究绩效与多样性的其他维度之间的相关性,以及使用允许推断因果关系的分析技术。在第二部分中,我们为领导者提供了从多元化和包容性团队中受益的指南。实施概述的原则需要团队各个层面(尤其是领导层)的持续努力和承诺。我们承认存在文化和地理差异,创建、培养和领导一个多元化和包容性的实验室可能具有挑战性。然而,正如 Josie Hughes(洛桑联邦理工学院助理教授)所强调的那样,“拥有思想的多样性意味着你 [作为领导者] 可能必须更多地了解人们的思维方式或人们的背景,但这可以让你作为一个个体成长。你必须愿意接受这样一个事实,即你需要成长,你需要学习,这有一些开销,一些成本,但在生产力和创新方面具有更大的长期整体利益。”


CAAI认知系统与信息处理专委会
CAAI认知系统与信息处理专委会成立于2014年,胡德文教授担任专委会主任,孙富春教授担任荣誉主任,方斌教授担任秘书长。专委会不断吸纳业界人才,会员1000余名。创建了“认知系统与信息处理国际会议”、“机器人智能论坛”等品牌活动。
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