Heutige Roboter sind nur begrenzt in der Lage etwas zu erlernen, sich unerwarteten Umständen anzupassen oder auf diese zu reagieren. Als Antwort auf diese Fragen, develomental robotics setzt sich den Aufbau eines künstlichen Systems zum Ziel, das motorische und kognitive Fähigkeiten analog zur menschlichen Entwicklung durch Interaktion mit der Umgebung entwickeln kann. In dieser Arbeit wird ein ähnlich Ansatz verwendet, mit Hilfe dessen grundlegende Verhaltenskomponenten identifiziert werden sollen, die eine autonome Aneignung motorischer und kognitive Fähigkeiten durch die Roboter ermöglichen könnten. Diese Arbeit untersucht die sensomotorische Interaktion als Mittel zur Schaffung von Erfahrungen. Es werden Experimente zu explorative Verhaltensweisen zur Aneigung von Arbewegungen, der Werkzeugnutzung und von interaktiven Fähigkeiten vorgestellt. In diesem Rahmen wird auch die Entwicklung sozialer Fähigkeiten, insbesondere durch joint attention, behandelt. Dabei werden zwei Vorraussetzugen zu joint attention untersucht: Zeigegesten und Erkennung von visueller Salienz. Dabei wurde das Framework der interen Modelle für die Darstellung von sensomotorischen Erfahrungen angewendet. Insbesondere wurden inverse und Vorwärtsmodelle mit unterschiedlichen Konfigurationen am sensorischen und motorischen Daten, die vom Roboter durch exploratives Verhalten, durch Beobachtung menschliche Vorführern, oder durch kinästhetisches Lehren erzeugt wurden geschult. Die Entscheidung zu Gunsten dieses Framework wurde getroffen, da es in der Lage ist, sensomotorische Zyklen zu simulieren. Diese Arbeit untersucht, wie grundlegende kognitive Fähigkeiten in einen humanoiden Roboter unter Berücksichtigung sensorischer und motorischer Erfahrungen implementiert werden können. Insbesondere wurden interne Simulationsprozesse für die Implementierung von Kognitivenfahigkeiten wie die Aktionsauswahl, die Werkzeugnutzung, die Verhaltenserkennung und die Self-Other distinction, eingesetzt. / State-of-the-art robots are still not properly able to learn from, adapt to, react to unexpected circumstances, and to autonomously and safely operate in uncertain environments. Researchers in developmental robotics address these issues by building artificial systems capable of acquiring motor and cognitive capabilities by interacting with their environment, inspired by human development. This thesis adopts a similar approach in finding some of those basic behavioural components that may allow for the autonomous development of sensorimotor and social skills in robots. Here, sensorimotor interactions are investigated as a mean for the acquisition of experience. Experiments on exploration behaviours for the acquisition of arm movements, tool-use and interactive capabilities are presented. The development of social skills is also addressed, in particular of joint attention, the capability to share the focus of attention between individuals. Two prerequisites of joint attention are investigated: imperative pointing gestures and visual saliency detection. The established framework of the internal models is adopted for coding sensorimotor experience in robots. In particular, inverse and forward models are trained with different configurations of low-level sensory and motor data generated by the robot through exploration behaviours, or observed by human demonstrator, or acquired through kinaesthetic teaching. The internal models framework allows the generation of simulations of sensorimotor cycles. This thesis investigates also how basic cognitive skills can be implemented in a humanoid robot by allowing it to recreate the perceptual and motor experience gathered in past interactions with the external world. In particular, simulation processes are used as a basis for implementing cognitive skills such as action selection, tool-use, behaviour recognition and self-other distinction.

Delad uppmärksamhet och affective stances är viktiga sociala verktyg och fundamentala moment vid barn–barn-interaktion. Syftet med den genomförda studien var att undersöka hur femåringar använder sig av och bemöter samtalsturer innehållande uppmärksamhetssökande språkliga praktiker under fri lek, samt hur de modifierar dessa samtalsturer för att presentera förhöjda affective stances. För att uppnå studiens syfte observerades och transkriberades videomaterial som skildrar barn i femårsåldern som leker i par om två. Innehållet i detta transkriberade material studerades på två vis. Först räknades antalet förekomster av uppmärksamhetssökande språkliga praktiker och uppmärksamhetssökande samtalsturer samt de olika sorters responser som barnen gav på dessa. Sedan utfördes en multimodal interaktionsanalys på särskilt intressanta sekvenser ur materialet. Studiens resultat visade att barnen i huvudsak använde sig av vokativer och ”kolla på”-direktiv för att rikta sina lekkamraters uppmärksamhet, medan ingressiver och diskurspartiklar med appellerande moment var minst vanligt förekommande. Den vanligaste formen av respons på barnens uppmärksamhetssökande samtalsturer var kortfattade, minimala responser, medan utvecklade responser var minst vanliga. När det kommer till hur barnen modifierade sina uppmärksamhetssökande yttranden för att presentera förhöjda affective stances visade det sig att de i samtliga fall använde sig av hög tonhöjd och hög röststyrka, och i varierande utsträckning använde resurser som leenden, blickriktning, förlängningar, stigande intonation, betoning, hastighet, pauser och interjektioner. Framtida forskning på ämnet kan med fördel titta närmare på hur användningen av uppmärksamhetssökande språkliga praktiker och affective stances skiljer sig åt mellan barn i olika åldrar och vuxna, samt vilken roll kön och personlighetstyp spelar vid barns val av uppmärksamhetssökande strategier.

Training parents of a child with autism to increase the frequency of their child's social behavior may improve the quality of parent-child interactions. The purpose of this methodological study was to develop a direct observation method for rapidly sampling social harmony between parents and their toddlers with autism during parent training interactions. The current study used a pre and post probe design, with benchmark comparisons to test the discriminability of the measurement protocol across two sets of data. The first set of data came from pre and post training videos from a parent training program for children with a diagnosis of autism or at risk for a diagnosis. The second set of data came from videos of typically developing toddlers and their parents. The results of the study show that the measurement system differentiated in the level of harmonious engagement between the benchmark sample and the sample including children diagnosed with autism. The results are discussed in the context of future directions and the utility of the measurement system for behavior analytic practices in parent training and other settings where rapport and complex interactional behaviors are an intervention priority.