EcoBot : study, design and development of a persuasive FSM-free chatbot for energy saving

This study presents the development and evaluation of a conversational agent, EcoBot, designed to inform users about their energy habits and persuade them to save more energy when at home, to help fight climate change and energy waste. To reach this goal, three persuasion strategies were first identified: Feedback, to give users personalised suggestions based on their habits, Goal Setting, to set and track consumption goals for the user's domestic appliances, and Social Comparison, to compare the user's consumption with that of others. While developing the chatbot, an advanced context system was used to improve the user experience by reducing the amount of information the user has to provide in input and allowing the chatbot to switch between the strategies seamlessly. Furthermore, it was decided not to use an FSM to manage the flow of the conversation to allow a quick change of context without forcing the conversation in a single direction and to have greater flexibility in future EcoBot development. The chatbot was implemented using an NLP library and its functionalities have been modeled with a set of independent intents. After the design and development, an evaluation phase was conducted with 29 users, half of whom used as a comparison a reduced version of EcoBot (capable only of providing generic feedback) while the other half used the complete version. Although the experiment did not demonstrate greater effectiveness in convincing users to save more energy in the complete version of EcoBot, it was evident that it had greater user satisfaction and a better overall experience. This result is crucial for designing pleasant persuasive systems for users to use in the future. Future work will focus on increasing the accuracy of responses and the number of EcoBot features and conducting a longer and more realistic experiment to test the effectiveness of EcoBot in convincing users to save more energy.

Questo studio descrive lo sviluppo e la valutazione di un agente conversazionale, chiamato dai ricercatori EcoBot, progettato con l'obiettivo informare gli utenti sulle loro abitudini energetiche e convincerli a risparmiare energia quando sono a casa, per contribuire a combattere il cambiamento climatico riducendo il loro spreco energetico. Per raggiungere questo obiettivo, sono state utilizzate tre strategie persuasive: Feedback, per fornire agli utenti suggerimenti personalizzati in base alle loro abitudini, Goal Setting, per impostare degli obiettivi di consumo per gli elettrodomestici dell'utente, e Social Comparison, per confrontare i consumi dell'utente con quelli degli altri. Durante lo sviluppo, è stato implementato anche un sistema di gestione del contesto avanzato per migliorare l'esperienza dell'utente, riducendo la quantità di informazioni che esso deve fornire quando fa una domanda, e consentendo al chatbot di passare da una strategia all'altra in modo graduale. Inoltre, si è deciso di non utilizzare una FSM per gestire il flusso della conversazione, per consentire un rapido cambio del contesto e per non dover forzare la conversazione in un'unica direzione, come spesso accade in questa tipologia di chatbot. Inoltre, questo permettera' una maggiore flessibilità negli sviluppi futuri di EcoBot. Il chatbot è stato implementato utilizzando anche una libreria di NLP, e le sue funzionalità sono state modellate tramite un insieme di intents indipendenti l'uno dall'altro. Successivamente, è stata condotta una fase di valutazione con 29 utenti, metà dei quali ha utilizzato una versione depotenziata di EcoBot (in grado di fornire solo feedback) per confronto, mentre l'altra metà ha utilizzato la versione completa di EcoBot. Sebbene l'esperimento non abbia dimostrato una maggiore efficacia nel convincere gli utenti a risparmiare più energia quando viene utilizzata la versione completa di EcoBot, è risultato evidente che gli utenti hanno avuto una maggiore soddisfazione d'uso e una migliore esperienza complessiva. Questo risultato sarà fondamentale in futuro per progettare sistemi persuasivi piacevoli da usare. Il lavoro futuro su EcoBot si concentrerà su un aumento dell'accuratezza delle risposte generate, e del numero di funzionalità. Inoltre, verrà condotto un esperimento più lungo e realistico per verificare l'efficacia di EcoBot nel convincere gli utenti a risparmiare energia.