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Emotionen 4 Alle

Emotionen 4 Alle. Yehya Mohamad y ehya.mohamad@fit.fraunhofer.de. Agenda. Emotionale Computersysteme / Stand der Forschung Architektur von affektiven Computersystemen Prototypen. Motivation. Affektive Computersysteme (AC). Computersysteme, die

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Presentation Transcript

  1. Emotionen 4 Alle Yehya Mohamad yehya.mohamad@fit.fraunhofer.de

  2. Agenda • Emotionale Computersysteme / Stand der Forschung • Architektur von affektiven Computersystemen • Prototypen

  3. Motivation

  4. Affektive Computersysteme (AC) • Computersysteme, die • Emotionale Zustände von Nutzern erkennen können • selbst Emotionen-Simulation / -Mediation durchführen können Ergebnis: „Emotional intelligente“ Nutzerschnittstelle

  5. AC‘s zur Unterstützung von behinderten Menschen • Einige Nutzergruppen können mehr von Computersystemen profitieren, • wenn ihre Emotionen und die ihrer Gesprächspartner berücksichtigt werden • Z.B. Menschen mit • Lernbehinderung • Autismus • Zerebralparese • Sehbehinderung • …

  6. Stand der Forschung Smart Phone-Apps • Integration in Anwendungsdomänen • verschiedene Projekte zur Erkennung von emotionalen Zuständen der Nutzer • physikalische Darstellung und Modellierung von Interface Agenten • Bedeutung der Emotionen in der zwischenmenschlichen Kommunikation Don Norman: Emotionales Design Rosalind Picard (MIT & IBM Almaden) Affective Computing Pattie Maes: Interface Agents (MIT) Aaron Sloman: Agenten & Emotionen Damasio: Gehirnforschung & Neurologie Herbert Simon: Emotion & Motivation >≈ 2010 >≈ 1960 >≈ 1975 >≈ 1980 >≈ 1990 >≈ 2000 >≈ 2003 >≈ 1994

  7. Quellen von emotionalen Zuständen • Physiopsychologische Signale • Hautleitfähigkeit und Temperatur, Herz- und Atemfrequenz, Muskelspannung usw, • Hirnsignale • Gesichtsausdrücke (Mimik) • Stimme • Textanalyse • Körpersprache (Gestik)

  8. Sensoren zur Messung von Körpersignalen Mimik, Gestik optische Sensoren Atmunghöhe und -frequenz RSP Hautleitfähigkeit SC/GSR Blutdruck und PulsBVP akustische Sensoren Gehirnströme EEG Thermometer Muskelspannung EMG Herzrate HRV

  9. Emotionen: Definition begeistert wütend aufgeregt erfreut gelangweilt traurig beruhigt entspannt deprimiert

  10. Emotionen <–> Lernen • HE+: positive hohe Zustände • HE-: negative hohe Zustände • NE+: positive niedrige Zustände • NE-: negative niedrige Zustände • Neutral: Übergangsbereich nach Spitzer, Lernen, S. 157, ISBN 3827413966

  11. Emotionen: Simulation / Mediation • Soziale Agenten • Interface Agenten (SIAs) • Roboter • aktives menschenähnliches Verhalten • Autonomie (Pro-Aktivität) • konsistentes Verhalten • Anpassung an den Nutzer

  12. Herausforderungen • Erkennen und Interpretieren von emotionalen Zuständen der Nutzer • Regeln • Adäquate Algorithmen • Integration in Anwendungsdomänen • Kombination von verschiedenen Parametern • Simulation adäquater Gefühlsäußerungen • Emotionsmodell • Persönlichkeitstypen • Beziehung zum emotionalen Zustand des Nutzers • Evaluation von Computersystemen mit emotional intelligenten Interface Agenten • Welche Methode • Welche Nutzergruppen

  13. Architekturrahmen: Überblick Emotionale Kommunikation zwischen Mensch und Computer

  14. Probleme von affektiven Computersystemen • Ethische Bedenken • Andere können immer meine emotionalen Zustände sehen! • Datenschutz • Machtvolles Instrument, lädt zu Missbrauch • Komplexe Technologie • Effektivität noch nicht zufriedenstellend • Fehlinterpretationen sind möglich

  15. Prototypen • TAPA: Lernumgebung • ABC: Emotionsmanagementsystem

  16. TAPA: Anwendungsdomäne • Das System • erklärt bestimmte Strategien • überwacht deren Anwendung Systemvorgabe: Richtige Anwendung der Strategie: Elektronische Geräte Gebäude Getränke Strategie: Objekte sollen in Kategorien aufgeteilt werden, um sie besser zu lernen.

  17. Emotionaler Zustand: Kennzahlen • Variation in der Signalhöhe (VS) • Durchschnitt von 1 Minute (D1M) • Durchschnitt von 3 Minuten (D3M) • Durchschnitt von 5 Minuten (D5M) • Durchschnitt der gesamten Trainingssitzung (BASELINE)

  18. Emotionaler Zustand: Zustandsraum NE HE+ HE- WE+ WE- WahrscheinlicherErregungszustand ist: neutral (NE) hohe Erregung+ (HE+) hohe Erregung- (HE-) niedrige Erregung+ (WE+) niedrige Erregung- (WE-) D1M D3M D5M BS Versteckte Stati SV Sichtbare Variablen

  19. Informationsquelle: Selbstreport Angabe des Nutzers über seinen emotionalen Zustandes (1.. n Levels)

  20. Evaluationsrunden • 15 Kinder (10 – 12 Jahre) • mit einem TAPA-Prototypen • an der Kinderklinik der Uni Bonn • 71 Kinder (9 – 14 Jahre) • mit TAPA • an der Gutenbergschule in Sankt Augustin • 8 motorisch behinderte Menschen (15 – 45 Jahre) • mit einem Gedächtnistrainer

  21. ABC Projekt: http://www.abc-project.eu/

  22. ABC Prototype

  23. Evaluation des ABC Systems (12 Nutzer) Statistische Evaluation basierend auf unterschiedliche Indikatoren

  24. Ergebnisse • Realisierung von zwei Instanzen der vorgeschlagenen Architektur • Demonstration der Zuverlässigkeit von Computersystemen mit emotional intelligenter Nutzerschnittstelle • Messung der Hautleitfähigkeit mit non-invasiven Biofeedbacksensoren • Entwicklung von Auswertungsalgorithmen zur adäquaten Interpretation des emotionalen Zustandes • Simulation von Emotionen • Emotionsmanagementsystem

  25. Danke für ihre Aufmerksamkeit

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