Affective Computing - Tecnologías Emergentes - ETSIIT-UGR

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Computaci ón Afectiva José Miguel López. [email protected] 4 Grado Ingeniería Informática.

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Introducción a la computación afectiva, repaso a su historia, tecnología y aplicaciones

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2. ndice: 1. Introduccin. 2. Fundamentos Cientficos. Que son las emociones? Emociones y aprendizaje 3. Desarrollo Histrico. 4. Emociones y Computadores Reconocer emociones. Expresar emociones Tener emociones Inteligencia emocional Comunicar emociones Emocin Markup Language 5. Aplicaciones actuales y futuras. 6. Conclusiones. 7. Bibliografa 3. Introduccin: Definicin: Es la computacin que trata del reconocimiento, expresin y generacin de emociones por parte de los ordenadores o computadoras. Rosalind W. PicardEs un campo interdisciplinario que abarca la informtica , la psicologa y las ciencias cognitivas . Ya conocemos que la interfaz humano-computador se apoya cada vez ms en tecnologas como el reconocimiento de voz, sensores para el entorno del usuario, gestos tctiles intuitivos y ms recientemente interfaces cerebro-mquina. Todas estas tecnologas junto con una buena dotacin de inteligencia artificial, acercan mucho el humano a la maquina, haciendo que la mquina sea capaz de conocer el contexto humano del usuario con el que interacta, para hacer la comunicaciones y las respuestas mucho ms efectiva. Pero a pesar de esto vemos que el contexto humano no queda completo si no contemplamos las emociones y sentimientos que pueda expresar el usuario. 4. Otro punto muy interesante es que mediante la computacin afectiva podemos conocernos mejor a nosotros, nuestra forma de actuar y de influir en los dems.La computacin afectiva intenta simular la empata . 5. Fundamentos Cientficos. Conocer las emociones y el papel que desempean en el comportamiento humano, es una parte esencial de la computacin afectiva, es un tema muy humano y relacionado tanto con la psicologa como con la neurologa ("Neurociencia Afectiva"), y aun a da de hoy no tenemos demasiados conocimientos.Que son las emociones? Las emociones son reacciones psicofisiolgicas que representan modos de adaptacin a ciertos estmulos del individuo cuando ve algo o una persona importante para ellos. Fisiolgicamente, las emociones organizan rpidamente las respuestas de distintos sistemas biolgicos, incluidas las expresiones faciales, los msculos, la voz, la actividad del SNA (Sistema nervioso autnomo) y la del sistema endocrino, a fin de establecer un medio interno ptimo para el comportamiento ms efectivo. 6. Emociones, toma decisiones y aprendizaje Las emociones juegan un papel esencial en la toma de decisiones, la percepcin, el aprendizaje y condicionan muchos mecanismos del pensamiento racional. La combinacin del Cociente Intelectual (CI) y el Cociente Emocional (CE), es la idea bsica de la denominada Psicologa positiva respecto al aprendizaje. Por ello el equilibrio emocional incrementa el aprendizaje. Como sabemos los bebes para aprender de forma correcta de hacer las cosas usan como estmulos las emociones que expresan las personas en las que confan.La emociones y sentimientos tambin intervienen en la forma de memorizar, asociando informacin extra al conocimiento que se memoriza, que hace ms efectiva la consulta. "Igual que cuando asociamos una cancin o un olor, a un determinado momento de nuestra vida". 7. El estndar de las emociones Como sabemos el lenguaje de las emociones no responde en absoluto La expresividad de las emociones forma ningn protocolo ni estndar parte de la personalidad y la forma de establecido, y es precisamente este vida del actor. punto donde radica la dificultad para su manejo. Otro punto de dificultad en el manejo de las emociones es el uso de emociones fingidas o disimuladas.Se han realizado numerosos estudios para encontrar la caracterstica ms fidedigna para reconocer las emociones. 8. Un estudio de los ms interesantes consisti en la bsqueda de diferentes patrones en el sistema nervioso autnomo. Autonomic nervous system activity distinguishes among emotions en la revista Science (Ekman et al., 1983).En este estudio, los actores simbolizaban expresiones faciales (sin conocimiento directo de la emocin que representaban), mientras eran registrados con una serie de variables autnomas (ritmo cardiaco, conductancia de la piel). Existen patrones emocionales para diferenciar seis emociones, que son universales y biolgicamente bsicas: Sorpresa (Surprise) Asco (Disgust) Tristeza (Sadness) Ira (Anger) Miedo (Fear) Alegra /Felicidad (Happiness)The Big Six Emotions 9. Tambin se propone (FACS) "Facial Action Coding System", que es un sistema para catalogar los gestos faciales y correlacionarlos con la emociones que se expresan. 10. Desarrollo Histrico La historia de la computacin afectiva est ligada a los hitos de la neurociencia afectiva. Algunos de los ms importantes son: - Harlow (1848/1868) describe el caso Phineas Gage: donde debido a un accidente, cambia la personalidad y se interesa por estudiar las emociones. Charles Darwin, en su libro La expresin de las emociones en hombres y animales (1872). Hiptesis del hemisferio derecho Charles K. Mills (1912)Diferentes emociones bsicas se pueden distinguir autnomamente (Ekman et al., 1983) The big Six, Ampliacin de los Big Six: En 1990, Ekman amplia la lista con emociones que no tienen codificacin en los msculos de la cara. Incluye diversin, desprecio, vergenza, excitacin, culpa, satisfaccin, placer, alivio, orgullo. 11. Rosalind Picard Rosalind W. Picard (nacida el 17 de mayo 1962 en Massachusetts ) Directora y fundadora de la Computacin Afectiva Grupo de Investigacin en el MIT Media LabPicard se atribuye el inicio de la rama informtica que se conoce como computacin afectiva, con la publicacin de Affective Computing. Picard explica la necesidad de monitorear las seales emocionales. Destaca por su pensamiento religioso dentro del mbito cientfico, ella piensa que las cadenas de ADN son demasiado complejas para hacer sido generadas por un proceso puramente aleatorio. - Para ella, la complejidad del ADN muestra "la marca de la intervencin", y "una mente mucho ms grande, mucho ms cientfica, un ingeniero mucho mayor que nosotros. y esto influye en su trabajo entorno a las emociones. 12. Emociones y ComputadoresLa computacin afectiva est formada por cuatro reas relacionadas:-Reconocer emociones. Expresar emociones. Tener emociones. La inteligencia emocional. 13. Reconocer emociones.La computacin afectiva debe hacer que los computadores sean capaces de reconocer emociones.Este reconocimiento de emociones partir de la observacin de las expresiones emocionales y a partir del razonamiento sobre situaciones que generen emociones. 14. Computadores pueden reconocer emociones basndose: - (FACS) "Facial Action Coding System", utilizando cmaras y sensores que reconozcan los gestos de la cara.- Sensores corporales, que registren parmetros tales como el pulso, la respiracin la temperatura, "humedad xD". 15. - Tono y Modulacin de la Voz, analizando la seal de voz y sus variaciones. ej: Al mentir, la voz suene ms aguda y el volumen baja. - Heursticas basadas en comportamiento, forma, modo, errores al realizar acciones. ej: Forma agresiva de teclear en los exmenes, claramente indica nervios y ests , errores sintcticos cuando programamos, puede indicar cansancio.- Interfaces Cerebro Mquina, utilizando electrodos que detecten directamente las zonas del celebro que muestran ms actividad.Como vemos los computadores cuentan con ms "sentidos" que nosotros, por lo tanto el computador podr incluso etiquetar ms emociones incluso que un humano. As el computador podr ya reconocer emociones y conseguir adaptar su comportamiento. 16. Expresar emociones. Podemos ver a los computadores como actores de emociones, es decir, interpretan las emociones. A travs de ciertos canales podrn expresar emociones. La informacin afectiva que se emite en una comunicacin (humana o de computador) es una informacin de segundo plano, es decir, se reconoce en paralelo a la informacin principal y usa para resaltar la carga cognitiva. Se puede implementar estados en el computador a los que les corresponda un estado emocional. A partir de este estado emocional el computador informa al usuario expresando una emocin. Por ejemplo, si estamos consumiendo demasiada CPU podra expresar un sentimiento de enfado.Las emociones se pueden expresar mediante luces de determinados colores, melodas, simulando las expresiones faciales de un humano ... 17. Tener emociones. Una de las preguntas ms difciles de responder que nos podemos hacer sera si los computadores pueden sentir. Y esto provoca una gran discusin, entre otras cosas porque consideramos los sentimientos como una frontera entre hombre y mquina. Rosalin Picard, en 1998, propuso un modelo con cuatro componentes que se deberan cumplir en un sistema para que este tenga emociones: - Emociones emergentes: son aquellas que atribuimos a algo o alguien, basndonos en la observacin de su comportamiento - Que posea rpidas emociones primarias. - Sorpresa, Asco, Tristeza, Ira, Miedo, Alegra y Felicidad - Que tenga emociones cognitivas, implicadas en el razonamiento cognitivo que realice. Por ejemplo, que desarrolle una tarea compleja y el computador se sienta satisfecho por ello. - Que exista una interaccin cuerpo-mente, es decir que cambie el funcionamiento conforme aparezcan las emociones. 18. Inteligencia emocional.Las emociones se muestran como una poderosa motivacin. Un computador emocional ser aquel que tenga la habilidad de entender y expresar sus propias emociones, reconociendo emociones en otros, usndolas para motivar comportamientos adaptativos.La habilidad de usar emociones, tanto propias como las de otros, para fines cognitivos como el aprendizaje, etc. es una potente e importante habilidad que se puede usar para muchos fines. 19. Comunicar emociones Emocin Markup Language Es el primer lenguaje de marcado definido por la W3C, y tiene como propsito representar el estado emocional del usuario o el estado emocional que debe ser simulado por la maquina. 20. Aplicaciones. Fundamentalmente en: -Neuromarketing Interfaces y comunicacin hombre-maquina. Arte y Ocio. Calidad de vida. 21. Aplicaciones Presentes Neuromarketing Consiste en la aplicacin de tcnicas pertenecientes a las neurociencia al mbito del marketing, estudiando los efectos que la publicidad y otras acciones de comunicacin que tiene en el cerebro humano con la intencin de poder llegar a predecir la conducta del consumidor. Es la aplicacin que ms dinero mueve, trata de analizar las emociones que producen determinados productos, o campaas publicitarias, para conocer la forma de convencer a las personas para comprar el producto que nos interese.Pues como sabemos muchsimas de las decisiones que tomamos a lo largo de la vida, se mueve por las emociones, si tener tan presente la parte racional. 22. Affdex Affdex proporcionan puntuaciones de emocin en general y en tiempo real a la reproduccin de anuncios publicitarios.Otra alternativa es Crowd Emotion 23. Interfaces y comunicacin hombrecomputador Deteccin de Emociones en comunicaciones verbales: Reconocen el enfado, el aburrimiento y la duda a partir de la integracin de parmetros acsticos (como el tono de voz, la velocidad con la que se habla o la duracin de las pausas) con informacin acerca del desarrollo del dilogo.Interesante su aplicacin en Robots Tele operadores.Este trabajo ha sido realizado por cientficos de la ETSIIT, Zoraida Callejas y Ramn Lpez-Czar, y puedes consultar los detalles en: http://goo.gl/cSO4nd 24. Robot AIDA Mediante cmaras detecta signos de cansancio, estrs o sueo en conductores, mostrando avisos. Adems emula los gestos de los ojos, de una persona. 25. Noldus Noldus es otra empresa tecnolgica que se dedica a desarrollar soluciones para investigar el comportamiento humano y animal. Tiene un producto que se ocupa de tratar las emociones que puedan expresar los msculos de la cara (FACS) "Facial Action Coding System". 26. Arte y Ocio Por ejemplo una artista pionera en usar computacin afectiva es Naoko Tosa, y uno de sus trabajos destacados Unconscious Flow, este trabajo concite en representar uno avatares que se controlan mediante unos electrodos en las manos, que controlan las variaciones en el ritmo cardiaco y la respiracin. Los avatares en forma de sirenas, van representando emociones que varan desde la hostilidad hasta el amor. *Naoko Tosa* usa el ritmo cardiaco y la respiracin como parmetro del estado emocional del usuario.http://www.youtube.com/watch?v=wOLE_hLyLQU 27. Calidad de Vida Affective Centered Smart Cities El Ayuntamiento de Gijn, a travs del Parque Cientfico Tecnolgico, pretende probar en un grupo de voluntarios un dispositivo de bolsillo que mide las emociones que genera en sus habitantes el entorno urbano. 28. Hipercycle 29. Hipercycle 30. Conclusiones Como hemos visto esta tecnologa se relaciona con muchas disciplinas completamente distintas de la informtica como pueden ser, la psicologa, la neurologa y las ciencias cognitivas. Dicha tecnologa, tambin ser tiene gran relacin con otras de las tecnologas emergente, como pueden ser, interfaces cerebro-mquina, reconocimiento de la voz, vehculos autnomos, computacin vertibles e incluso el big data. Al igual que todo, la tecnologa en s, no es buena ni mala, es el uso que se le d. Personalmente lo que ms recelo me da, es que el mayor esfuerzo en desarrollar esta tecnologa viene dado por las grandes marcas, para aplicarlo a sus campaas de marketing, se pone en duda si es ticamente correcto utilizar las emociones para aumentar la ventas de sus productos, y si esto no atenta contra la libertad de decisin.Qu opinis? 31. No se sabe si esta tecnologa conseguir humanizar los computadores o robotizar los humanos. 32. Bibliografa: http://en.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Picard http://en.wikipedia.org/wiki/Affective_computing http://es.wikipedia.org/wiki/Emoci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Neuromarketing http://lenguajecorporal.org/tag/facs/ http://lenguajecorporal.org/mentiras-tono-voz/[Sistema que analiza las expresiones corporales MIT] (http://www.tecnopole.es/?q=es/node/1251) [EmoXG] (http://www.w3.org/2005/Incubator/emotion/XGR-emotion-20070710/) [Affective Computing] (http://affect.media.mit.edu/) [Affdex] http://www.affdex.com/ [crowdemotion] http://www.crowdemotion.co.uk/ Como detectar mentiras: (https://docs.google.com/file/d/0B-cAHd59XXhNLURITExXSkFhVzQ/edit) Enlaces el lenguaje de los gestos: http://www.bppaste.com/show.php?id=15927 [facereader] (http://www.noldus.com/human-behavior-research/products/facereader) 33. http://www.gijon.es/noticias/show/18620-primer-proyecto-piloto-en-espana-sobre-computacionafectiva http://biotic.ugr.es/pages/tablon/*/noticias-cientificas/2011/11/02/desarrollan-un-sistemainformatico-que-permite-a-una-maquina-reconocer-el-estado-de-animo-de-las-personas-con-las-quese-comunica-2 http://interfacemindbraincomputer.wikifoundry.com/page/2.A.1.1.4.Computacion+Emocional+(Interaction-Interface) http://cala.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Dom%C3%B3tica_Afectiva