Affective computing

Z WikiKnihovna
Přejít na: navigace, hledání

Autor: Kateřina Kopecká

Klíčová slova: emoce, výpočetní technika, počítač

Synonyma: emoční výpočetní technika, počítačové zpracování emocí

Související pojmy:

nadřazené - umělá inteligence, Human-Computer Interaction
podřazené -


Vymezení pojmu

Affective computing je termín do češtiny volně přeložitelný jako „emoční výpočetní technika“. Jedná se o studium a vývoj systémů a zařízení, které dokážou rozpoznat, interpretovat, zpracovat a simulovat lidské emoce.[1] Affective computing je velmi důležitým tématem pro zlepšení komunikace člověka s počítačem a vylepšování inteligence počítačů.

Affective computing je interdisciplinární vědní oblast vycházející z poznatků informatiky, psychologie, kognitivní vědy a fyziologie.[1] Tato oblast byla poprvé popsána profesorkou Rosalindou Picard z americké univerzity MIT v jejím článku[2] z roku 1995 a posléze v publikaci Affective Computing z roku 1997. Picard v předmluvě této knihy píše:[3] „Došla jsem k závěru, že pokud chceme, aby byly počítače opravdu inteligentní, uměly se nám přizpůsobit a komunikovat s námi přirozeně, pak budou potřebovat schopnost rozpoznat a vyjádřit emoce a mít tzv. emoční inteligenci.“ To by vedlo k lepší práci s výpočetní technikou a zvýšení schopnosti počítačů samostatně se rozhodovat.[2]

Detekce a rozpoznávání emocí

Lidé vyjadřují své emoce pomocí řady akcí - různého výrazu tváře, postoje těla a gest, tónu hlasu atp. za přítomnosti dalších fyziologických signálů (srdeční tep, pot,…). Detekce lidských emocí je prováděna pomocí pasivních a aktivních senzorů. Pasivní senzory zachycují data o fyzickém stavu nebo chování uživatele, ale data neanalyzují. Mohou zachycovat data například o:

  • výrazu tváře, postoji těla, gestech (videokamera)
  • způsobu řeči (mikrofon).

Aktivní senzory slouží k zachycení fyziologických dat o uživateli a umožňují pozdější analýzu a interpretaci. Jedná se o:

  • měření teploty
  • měření galvanické resistence.[4]

Technologie

Zpracování emocí v řeči

Lidská řeč je do jisté míry ovlivňována aktuálně prožívanými emocemi. Při strachu, hněvu či radosti je rychlejší a hlasitější, naopak pokud je člověk unavený, znuděný či smutný, mluví pomaleji a nezřetelněji.[5] Při zpracovávání řeči se analyzují jisté vzorce v řeči a zjišťují se aktuální emoce uživatele. Vytváření modelů emocí uživatele může podstatně zlepšit úspěšnost rozpoznávání přirozené řeči.

Emoce ve výrazech obličeje

Výrazy obličeje podle šesti základních emocí - rozdělení dle Paula Ekmana
Výrazy obličeje, jako je úsměv nebo přikývnutí mohou při vyjadřování plnit sémantickou funkci nebo jsou používány jako součást konverzace. Zachycení a rozpoznání výrazů obličeje je realizováno různými metodami, např. metodou optického toku nebo pomocí skrytých Markovových modelů (tato metoda je často používána i k analýze emocí v řeči).[1] Psycholog Paul Ekman dělí výrazy obličeje podle šesti základních emocí: radost, hněv, údiv, znechucení, strach a smutek. Ve své publikaci z roku 1978 definuje tzv. akční jednotky popisující pohyb jednotlivých obličejových svalů. Kombinací těchto jednotek je možno definovat velké množství výrazů a ty následně porovnat s obsahem databází a pojmenovat konkrétní emoce.

Řeč těla, gesta

Postoj těla a pohyb jsou dalšími průvodními jevy při lidské komunikaci a mohou vyjadřovat lidské emoce. V rámci výzkumu affective computing je největší důraz kladen na gesta rukou, kterými člověk při komunikaci může obohacovat svou řeč nebo projevovat svou náladu. Snímání těchto gest je prováděno pomocí 3D technologie a následně jsou zpracovávány modely.

Databáze a korpusy dat o emocích

Dosavadní výzkum v affective computing se zdá být značně omezen kvůli nevelkým databázím emocí, protože pro výzkum je nutno mít k dispozici mnoho víceúčelových dat o jejich mechanismech a modelech. Existující korpusy obsahují lidskou řeč, výrazy obličeje (na videu), statistické 2D nebo 3D obrázky obličeje a další. Jsou používány k výzkumu rozpoznávání emocí či obličejové animace, ale vzhledem k nedostatku detailnějších kognitivních experimentů je tato databáze hůře použitelná pro affective computing. Další výzkum by měl obsahovat návrhy, sběr, klasifikaci, hledání, tvorbu nástrojů a další činnosti spojené s víceúčelovými daty.[1]

Cíle Affective Computing

  • Umožnit strojům (počítačům) poznat a interpretovat emocionální stav uživatele a přizpůsobit své chování takovým způsobem, aby poskytly uživateli vhodnou odpověď
  • Umožnit monitorování emocí uživatelů počítačových systémů za účelem získávání dat pro zlepšení návrhu uživatelského rozhraní a případně pro další psychologický a sociologický výzkum[4]

Využití Affective Computing

  • Vzdělávání[5]
E-learning (e-tutoři; automatické přizpůsobení stylu výkladu podle publika)
Text-to-speech programy (programy předčítající z psaného textu umělou řečí) - využití emocionální modulace hlasu (větší přirozenost, lepší vyjadřovací schopnost, možnost přizpůsobit tón hlasu různým uživatelským profilům - dospělý x dítě)[4]
  • Psychologická zařízení (stanovení aktuálního emočního stavu pacienta, podle toho možné upravit léčbu)
  • Robotické systémy (vyšší flexibilita v problematických prostředích)
  • Sociální monitorování (např. monitorování emocí řidičů na silnicích)
  • Automatický výběr hudby podle nálady posluchače...[4]

Odkazy

MIT Media Lab: Affective Computing Group

Použité zdroje:

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 TAO, Jianhua; TAN, Tieniu. Affective Computing: A Review. In: Affective Computing and Intelligent Interaction: First International Conference, ACII 2005, Beijing, China, October 22-24, 2005. Proceedings. 1st edition. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2005, s. 981–995. Dostupné z: http://www.springerlink.com/content/r153122u1vn0. ISBN 3-540-29621-2, ISSN 0302-9743.
  2. 2,0 2,1 PICARD, Rosalind W. Affective Computing. M.I.T Media Laboratory Perceptual Computing Section Technical Report. 1995, No. 321.
  3. WEINSTEIN, Norman. Thinking about emotional machines. Technology Review. Jan/Feb 1998, s. 65-66. ISSN 0040-1692.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 KOPEČEK, Ivan. Počítačové zpracování emocí: Affective computing [online]. [cit. 2011-12-04]. Dostupné z: http://www.fi.muni.cz/~kopecek/socin7_affective_computing.ppt
  5. 5,0 5,1 Affective computing. In Wikipedia: the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida): Wikipedia Foundation, 25. 5. 2003, last modified on 23. 11. 2011 [cit. 2011-12-05]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Affective_computing