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Las Interfaces en la era de la computación afectiva 1

Las Interfaces en la era de la computación afectiva

Ana Lilia LAUREANO-CRUCESUNAM-A

http://kali.azc.uam.mx/clc/

¿Alguien se siente vulnerable?

Las Nuevas Tecnologías en la era de la computación afectiva 2


Innovación

⦿  Innovación: artefactos aún no diseñados o artefactos mejorados

⦿  Las nuevas tecnologías son una herramienta, se incorporan a nuestra vida diaria ● Las emociones deben ser incluidas en el

diseño de las nuevas tecnologías

Las Nuevas Tecnologías en la era de la computación afectiva


Las Nuevas Tecnologías y las emociones ⦿  Incluirlas implica una mejora en la

interacción con los usuarios ● Lo que redunda en una interacción más

rica y satisfactoria.



Inteligencia Artificial

⦿  Es un campo excitante donde:

●  Durante años nos hemos preguntado, que caracteriza al homo sapiens, nuestras capacidades mentales son importantes para nosotros.

●  Tratamos de comprender como pensamos, esto es, como percibimos, entendemos y predecimos, cómo somos capaces de manipular el entorno en el que nos movemos (es tan complejo).



El estudio de las emociones y el comportamiento

⦿  La computación afectiva es aquella que relaciona, las excitaciones provocadas de forma deliberada para influenciar en las emociones del usuario.

⦿  Este campo esta estudiado por la psicología y la importancia de las emociones en el comportamiento humano.

⦿  Sin emociones no pude existir inteligencia durante una interacción.

Rosalind Picard (2000)


el hombre ¿ es racional o emocional ?

⦿  Recientes estudios neurológicos indican el papel esencial que desempeña la emoción en la cognición humana: ●  Toma de decisiones ●  Percepción ●  Interacción humana ●  Inteligencia

⦿  Este hecho combinado con las computadoras hábiles en el reconocimiento de expresiones y emociones abren nuevas áreas para la investigación como: computación afectiva y diseño emocional.


¿Qué son las emociones? ⦿  Por qué cuando te piden o dan información con amabilidad te sientes

mejor… ⦿  Por qué muchas veces prefieres saber que hay alguien del otro lado …

⦿  Por qué te agrada pensar que alguien te acompaña en tu tarea ... ⦿  Las Interfaces inteligentes son una necesidad de nuestro tiempo, en que los

sistemas de software son más y más poderosos y están en todos lados, como los bancos o internet.


Emociones ⦿  El sentimiento puede clasificarse como:

●  Estado sentimental: un sentimiento duradero y estable. ●  Emoción: sentimiento breve, de aparición normalmente

abrupta, que provoca alteraciones físicas perceptibles: agitación, palidez, palpitaciones, rubor, etc.

●  Pasión: sentimiento intenso, vehemente, que ejerce un influjo poderoso sobre el comportamiento.


Carlos Castilla del Pino (neurólogo, psiquiatra y escritor, español; 1922-2009)

⦿  Con los sentimientos, cada sujeto ordena los objetos que componen su realidad. Los sentimientos, pues, son instrumentos de que dispone el sujeto para la relación afectivo-emocional tanto con personas, animales y cosas, cuanto consigo mismo, es decir, con sus pensamientos, fantasías, deseos, impulsos, incluso con sus propios sentimientos.


José Antonio Marina (filósofo y ensayista español: 1939- )

⦿  Los sentimientos modifican el pensamiento, la acción y el entorno.

⦿  La acción modifica el pensamiento, los sentimientos y el entorno.

⦿  Los pensamientos influyen en los sentimientos, la acción y el entorno.

Las Interfaces en la era de la computación afectiva 12

Influencias de las emociones en la toma de decisiones (Loewenstein y Lerner 2003)

Emociones inmediatas

Influencias incidentales

Decisión / comportamiento

Consecuencias esperadas

Emociones esperadas

Influencias de la

anticipación

d f

b,c

c

b a

g h

i

e


Cómo afectan las emociones ⦿  Efectos de las intervenciones afectivas en

las interacciones máquina - computadora (Partala y Surakka, 2004)

⦿  La resolución de problemas ●  después de las intervenciones positivas el

desarrollo era significativamente mejor que antes de la intervención

●  los resultados sugieren que las intervenciones positivas son útiles


Dos enfoques: cognitivo y biológico (Reeve, 2003)


Los sistemas informáticos que incluyen a las emociones dentro de su interacción:

⦿  1) una estructura cognitiva de emociones o

⦿  2) un conjunto de perceptores que les permiten conocer el ritmo cardiaco, la dilatación de la pupila, el nivel de sudoración, entre otros.


¿Por qué es importante tomar en consideración el diseño emocional?

⦿  Siendo éstas tan importantes para el ser humano:

●  La curiosidad nos llega a través de querer comprender cómo funciona el ser humano y

●  a través de esta comprensión ser capaces de aprovechar su inclusión en los diseños de artefactos.

⦿  Permitiendo adquirir un mejor confort.


⦿  Lo anterior descubre toda una riqueza ya que si las máquinas son capaces de comprendernos y pueden tomar decisiones mas acertadas, las interacciones se vuelven más ricas.

⦿  Es un hecho que YA están aquí, existen muchos artefactos que las incluyen un claro ejemplo es SIRI y CORTANA.


Interfaces Inteligentes ⦿  Un robot (o cualquier interfaz) capaz de entender un diálogo y

comprender las emociones de su interlocutor es de inmensa importancia, ya que puede realizar cualquier tarea que se le comunique y puede ser sensible al estado emocional del interlocutor (I robot: Issac Asimov).


Interfaces Inteligentes

⦿  La Teoría OCC (Ortony, Clore y Collins), proporciona un enfoque sistemático y detallado de la generaación cognitiva de las emociones.


Interfaces Inteligentes: Objetivos de la Teoría OCC

⦿  La finalidad del modelo no es crear máquinas con emociones, sino crear un modelo informático que sea capaz de comprender qué emociones estaría la gente propensa a experimentar bajo tales o cuales condiciones. Tal sistema debería ser capaz de predecir y explicar las emociones humanas, no tenerlas.


Ortony, Clore, collins ≈ Teoría OCC

…we would like to lay the foundation for a computationally tractable model of emotion. In other words, we would like an account of emotion that could in principle be used in an Artificial Intelligence (AI) system that would, for example, be able to reason about emotion."


Cognición

⦿  Metas ⦿  Expectativas ⦿  Valoración


Teoría OCC ⦿  De acuerdo a Ortony et al:

⦿  “la intensidad de una emoción y qué la determina son aspectos que una teoría de la emoción tiene que examinar. Son múltiples las variables que influyen en la intensidad y para examinarlas es necesario entender el mecanismo para su valoración”


Estructura de la valoración


Ejemplos

DeseabilidadAcontecimiento: graduación

Meta: profesión Emocion por acontecimiento

PlausibilidadAcción del agente:

justicia impartida por un juez

Norma: leyes Emocion por atribución

Capacidad de atraer

Objeto: cartera GUCCI

Actitud: gusto por..

Emocion por atracción


Sin embargo …

⦿  Hay que hacer notar que también son una fuente potencial que genera: ●  Juicios parciales ●  Acciones imprudentes

⦿  De aquí que tanto en los sistemas como en los humanos deban ser tratadas de forma inteligente, a través de la inteligencia emocional.


Una interfaz para un auto con sentimientos

⦿  Es bien sabido que el ser humano no es capaz de evolucionar con respecto a la conducción segura de automóviles:

●  a alta velocidad ●  en condiciones de mucho tráfico ●  falta de visibilidad en carreteras ●  calles de ciudad congestionadas. ●  Por IRRESPONSABLE Y NO CONTAR CON EDUCACION

VIAL.

●  De aquí que no sea raro que haya gran cantidad de accidentes.


Googlecar


Se ha diseñado un motor de inferencia para una interfaz emocional para un auto, llamada Lumi

Estructura cognitivo-afectiva (conceptos de la conducta)


Emociones sintéticas vs Eventos



Una matriz causal ⦿  Esta formada por los elementos que conforman

una conducta y sus relaciones causales (+/-) ⦿  Dado un elemento de esta conducta se expresa la

influencia o causalidad en todos los demás.

●  Las matrices son cuadradas ●  Representan la influencia de cada uno de los elementos

sobre los demás.



¿Qué es una matriz de causalidades?

⦿  Se desarrolla una matriz causal para representar la conducta del comportamiento. Lo anterior se logra al relacionar los conceptos que conforman la conducta.

⦿  Dejemos que eij sea un arco que describe la relación causal entre los conceptos de ci hacia cj.

⦿  Entonces: ⦿  eij : 1, si ci causa incremento a cj. ⦿  eij : -1, si ci causa decremento a cj. ⦿  eij : 0, si ci no involucra causalidad a cj.


Elementos de que conforman la conducta


¿Qué es un mapa cognitivo difuso (MCD)? ⦿  Es la representación formal de una matriz de causalidades.

●  Basada en Lógica Difusa. ●  Para mayor información se recomiendan las siguientes

referencias:

○  Kosko, B., “Fuzzy Cognitive Maps,” International Journal of Man-Machine Studies, vol. 24, pp. 65-75, 1986.

○  A. L. Laureano-Cruces, M. Mora-Torres, J. Ramírez-Rodríguez and F. De Arriaga-Gómez, “Operative Strategies Related to an Affective-Motivational Architecture to Achieve Instructional Objectives,” ICGST-Artificial Intel- ligence Machine Learning Journal, Vol. 11, No. 2, 2011, pp. 15-20.


Matriz de causalidades entre los distintos elementos


Escenarios de prueba utilizando los MCD ⦿  Se probaron seis escenarios aquí solo se

analizan dos para ejemplificar ●  Un escenario de entrada es el estado del

entorno en un momento dado tomando en consideración los elementos presentes que conforman la conducta.

●  Un escenario de salida es el siguiente posible estado de los elementos que conforman la conducta.


Primer escenario


Segundo escenario


Lo anterior implica que se debe tomar una acción que impida consecuencias fatales

⦿  CS, conlleva que no hay temores confirmados, y esto se debe a que:

● no hay salidas de cond_emer desde el

modelo mental survillance que impliquen algún peligro.


Modelo Mental Survillance

⦿  Revisa : entorno (cond_emer)⦿  Revisa : nivel fisiológico (cond_emer)⦿  Revisa : actitud irresponsable (cond_emer)


De esta manera en el instante que no hay conducción segura, también se presentan los temores y se debe revisar cual es la condición que pone la alerta de este evento para poder tomar las medidas necesarias para prevenirlo.


Conclusiones 1.  La inteligencia artificial, finalmente ha sido aceptada como

tecnología que ayuda en procesos donde el ordenador siempre será más rápido y exacto para procesar información.

2.  Lo anterior abre una gama de posibilidades infinitas donde esta nueva tecnología puede ayudar al ser humano.

3.  Antropoformizar los espacios es un objetivo de IA, y bajo este contexto deben ser incluidas las emociones.

4.  Sin emociones no puede existir una decisión inteligente; ya que la información que subyace a éstas es valiosa y no se puede despreciar.

5.  La IA puede ayudar cuando el hombre no es capaz de comprender aspectos de vulnerabilidad y donde corre peligro la vida humana. Lo que se trata al incluir estos sistemas, es prevenir.


Conclusiones 5.  Siempre habrá detractores y siempre habrá casos que no tengan los

mejores finales, sin embargo, contar con la ayuda del procesamiento de información ya implica un gran avance con el fin de enriquecer el proceso de toma de decisión.

6.  Por otro lado es importante hacer hincapié en que no debemos ser tan exigentes con los sistemas con IA; ya que también los seres humanos cometen errores; esto es, en ninguna forma se implica que las máquinas no tengan límites, que no tengan los humanos.

7.  Uno de los retos futuros, será el énfasis que se pondrá en integrar sistemas autónomos al mundo real, a través de percibir y actuar, esto es, cerrar de forma más rápida y eficiente el ciclo entre la percepción y la acción.


¿Alguien imagina lo que sintieron?


Ante tanta estupidez, lo que si podemos hacer es traspolar parte de esta responsabilidad a la interfaz del coche; con el fin de prevenir.

⦿  Alguien le preguntó al coche ¿qué sintió? R. Lumi. ¡ Horrible !

⦿  ¿cuáles eran sus opciones? ⦿  R. Lumi. ¡ Ninguna !

⦿  ¿pudo haber reaccionado? ⦿  R.Lumi. Si

⦿  ¿pudo haberse protegido? ⦿  R.Lumi. Si

⦿  ¿pudo haber protegido a los seres humanos que viajaban con él? ⦿  R.Lumi. Si


Aplicacionesalasalud⦿  Actualmenteutilizamoslatecnologíaconelfinde

reparardefectos.


Macro-mapeo⦿  Conelmacro-mapeodelcerebrosesabequéáreas

funcionan;cuándolaspersonasdesarrollanunatareaespecífica.

○  comunicacióndirectadelcerebroconotrossistemas,

○  daralimentaciónprecisaduranteeldesarrollodeunatarea(entrenamientodeestadosdelcerebro).


Micro-Mapeo⦿  Anivelneuronal,enconjunciónconlaformaenquese

procesanlasentradasysalidas,permitirádesarrollostecnológicosespecíficosqueremplacenfunciones.

○  Lasinterfacesneuronalesinternas(conneuronasvivas),juntoalavancetecnológicoylacomprensióndelasfuncionescerebraleshacenposiblesimplantesmássofisticados.


Neuro Prótesis


Percepciónpersonalizada⦿  Yaseencuentraenelgimnasioelmonitordecorazón

queinteractúaconelequipoconelfindeproducirelmejorentrenamiento.

⦿  Oenotrocasolosperceptorespuedenrecolectardatosconelfindeayudarenlosanálisismédicosyenlosentrenamientosdeatletas,comonadadoresycorredores.

⦿  Todalatecnologíaquesepuedautilizarparalasaludesuncampofértil,quesecolonizarárápidamente.


AsistenciaPersonal⦿  PixelGoogleAsistente(paraAndroid,yadisponibleenespañol)

⦿  BixbyparaSamsungGalaxyS8yS8+;disponiblesoloeninglés


Siri; Mac Asistente personal; en todos los dispositivos


•  Paralocalizacióndepersonasycosas

•  Losledsparaajustardiferentescombinacionesaturopa


Los GPS se programan con tus lugares favoritos o los lugares de interés en alguna ciudad y al llegar se prenden de un color diferente para avisarte


IBM y WATSON ⦿  WatsonesunsistemainformáticodeIAqueescapazderesponderapreguntasformuladasenlenguajenatural.

⦿  En2011,jugócondoshumanos(JenningsyRutter)eljuegodeJeopard,alosquederrotó.NotuvoaccesoaInternetyfuecapazdeprocesar200,000,000millonesdepáginasdecontenidoestructuradoynoestructurado.●  ElfuertedeWATSON,eselprocesamientodelenguajenaturalysucapacidadparaelprocesamientodedatosdeformamasivayenparaleloatravésdelprocesadorPOWER7.(2011)

●  En2012,enunaclínicadeUSAenCleveland,WATSONayudoalosmédicosentratamientosoncológicos;conelfindesermásexactosenlosdiagnósticosylapersonalizacióndelosdistintostratamientosalospacientes.


WATSON: https://es.wikipedia.org/wiki/Watson_%28inteligencia_artificial%29


Nemes (1969)

⦿  Suponga que una máquina que camina recibe información de que este mecanismo esta activo. En los seres humanos se refiere al mecanismo propioceptivo (muscular, articular, táctil). Y son estas sensaciones las que acompañan a los humanos durante el proceso de caminar ; formando parte de la información. Esto sería suficiente para formar la oración ‘yo voy’ . Sin embargo el concepto de ‘ir’ y ‘yo voy’ esta marcado por las sensaciones. Un niño tarda en comprender que el verbo se usa para él mismo y los demás’.


Diseño Multi-agente propuesto para una tarea específica de entregar corrspondencia

Batería

ROBOT

Sigue Paredes

Evita Obstáculo

s

Moverse: atrás, adelante, parar

Caminar o Regresar

Entregar la correspondencia

Emergencia

Planificador Optimizador

Humano (hay correspondencia: ¿atributos?)

Emociones


Cuando la interfaz falla


LaConscienciaesnuestrainterfaz⦿  Sehadesarrolladoelprototipodeunainterfaz;pensandoenlas

posiblesemocionesdelusuarioduranteunasesióndeterapiaconejerciciosdeestimulacióncognitiva;tomandocomopuntocentralloseventosquesepresentandurantelosejercicios.


Estructura Cogntiva-Afectiva del comportamiento completar la terapia

Dynamic Interaction through a Reactive Interface in Patients with Dementia, by Means of Cognitive Stimulation

https://www.dropbox.com/sh/ob9qkvyrn3okck3/AAA7kVkxuuZ4J-r9nJ65ulpIa?dl=0


Educational virtual pet using the OCC theory

PUMAGOTCHI waiting for the owner’s decision. According with the decision we could have two possible output scenarios (A or B)

Goals’Macrostructure of PUMAGOTCHI

Frustration

Joy

Relief

Relief/Courage

Anguish

Relief

Satisfaction

Pride/Joy

Frustration Fear

Courage Satisfaction

Courage

Anguish

Relief

Shame

Disappointment

1. Evaluate Environment

R

15. Welfare

I

2. Associate R

4. Harvest/ Hunt

R

10. Feed R

6. Perceive Danger

A 5. Fight

A

14. Rise or Maintain hierarchy

A 13.

Survive A

8. Flee A

7. Submission A

P

P

P

D

P

D D

D D

11. Win I

12. Lose I

D

D

D

D

Relief

Relief

Fear D

9. Dead I

A – Active

R – Cyclic or Refill

I – Interest

Goals:

Facilitator Inhibitor Necessary Sufficient

Link types

Fear Fear

Fear

3. Explore in groups R P Relief/Courage

Fear

Fear

Relief/Courage

Pride/Joy

Grey Boxes: consequences of actions. Light Grey: negative consequences. Dark Grey: positive consequences.

P - Proximity Global Variables:

D - Desirability

Local Variables:

Estructura cognitivo-afectiva del comportamiento bienestar de un chimpancé Artificial Self Awareness for Emergent Behavior Artificial Self Awareness for Emergent Behavior

SEM

INAR

IO D

E O

RIE

NTA

CIÓ

N 2

017-

UN

AM

64


Durmiendo y formando un grupo, para buscar comida


Buscando comida, nueva manada


Huyendo de un depredador, Beta y Alfa Pelando, un Alfa que gana


Diagramaconductual


MCDParámetrosFísicos…⦿  NAV(Niveldeaguaenlavasijafuera

delrangoaceptable)⦿  PV(Presiónenlavasijafueradel

rangoaceptable)⦿  PR(potenciadelreactorfueradel

rangoaceptable)⦿  TAS(Temperaturadelaalbercade

supresiónfueradelrangoaceptable)

⦿  TPS(Temperaturadepozosecofueradelrangoaceptable)

⦿  PCP(Presióndelacontenciónprimariafueradelrangoaceptable)

⦿  NAS(Niveldeaguaenlaalbercadesupresiónfueraderango)

⦿  RB(Reactorenbuenestado)⦿  CPE(Contenciónprimaria

estabilizada)

efecto negativo

TAS

efecto positivo

PV

PR

PCP

NAV

RB

TPS

CPE NAS


MCDSistemaHPCS…

⦿  A1(Falladelaválvuladelreactor)

⦿  A2(Falladelaválvuladeltanque)

⦿  M(Falladelaválvulamanualdelaalberca)

⦿  B(Falladelabomba)⦿  HPCSfunciona⦿  Vasijaenbuenestado

Efecto negativo A2

A1 HPCS

M

B Vasija

Efecto positivo


MCDSistemasmitigantesdeLOCAPequeño…

efecto negativo efecto positivo

R

NB

FG

FL

VN

VT

SUR

Y

P

RCIC

W

X1

HPCS

SV

01

V


Fin ¡Gracias por su atención!


Algunas Referencias ⦿  Lowenstein, G., Lerner, JS. (2003). The role of affect in decision

making. In: Goldsmith H., Davidson, R., Scherer, K. (Editors). Handbook of Affective Science. Oxford University; Press New York, pp. 619-642.

⦿  Minsky, M. (2006). The Emotion Machine, Simon & Schuster Paperbacks.

⦿  Mora-Torres, M., Laureano-Cruces, A.L., and Velasco-Santos, P. (2011). Estructura de las Emociones dentro de un Proceso de Enseñanza- Aprendizaje, Perfiles Educativos-UNAM, vol. XXXIII, núm. 131, enero – marzo 2011, pp. 64-79. ISSN: 0185-2698.

⦿  Norman, D. A. (2005). Diseño Emocional. Edit. Paidós.


Algunas Referencias ⦿  Juárez, C. Jóvenes al volante (2009). Una Mirada a la

Ciencia. http://www.unamiradaalaciencia.unam.mx/ ⦿  Laureano-Cruces, A.L. and Rodríguez-García, A. (2011).

Design and implementation of an educational virtual pet using the OCC theory, Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, vol. 3, iss. 1, pp. 61-71, 2011. DOI: 10.1007/s12652-011-0089-4.


Algunas Referencias ⦿  SOFTWARE:

⦿  PUMAGOTCHI ⦿  http://kali.azc.uam.mx/clc/ sección Software⦿  DEMO DE ESTIMULACION COGNITIVA⦿  https://www.dropbox.com/sh/ob9qkvyrn3okck3/AAA7kVkxuuZ4J-r9nJ65ulpIa?

dl=0&preview=Video1_espa%C3%B1ol.mp4 ⦿  MAPAS COGNITIVOS DIFUSOS⦿  http://kali.azc.uam.mx/clc/ sección Docencia-Posgrado-Inteligencia Artificial

⦿  ENLACES DE INTERNET :

⦿  11 Tecnologías actuales para evitar accidentes en carretera FORD. Recuperado el 7 de febrero de 2017 de https://hipertextual.com/presentado-por/ford/tecnologia-ford-evitar-accidentes.

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