1 Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agente Capítulo 10: Arquitecturas de Agentes Inteligentes e...
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Agentes Inteligentes e Agentes Inteligentes e Sistemas Multi-agenteSistemas Multi-agente
Capítulo 10: Capítulo 10: Arquitecturas de Arquitecturas de Agentes com Emoções
IST- 2003/2004Ana Paiva
A. Paiva
Índice Porquê usar emoções? Teorias de emoções
• Teorias de Appraisal: - Modelo OCC- Lazarus
• Damásio e os marcadores somáticos Exemplos de arquitecturas
A. Paiva
Porquê usar a emoção?
Mecanismo de controlo de baixo custo Verificação do modelo mental teórico do ser humano Sub-produto do processamento Melhoramento da interacção com os humanos
A. Paiva
Definições
Dicionário – “Estado psicorgânico, de tonalidade afectiva intensa e breve, caracterizado por brusca *ruptura* de funções mentais e/ou fisiológicas”
Budismo – “Algo que não tem nada em sua essência, nem existência autónoma”
A. Paiva
Computação Afectiva: o que é?
Picard: “ A computação que se relaciona, surge de, ou deliberadamente influencia as emoções humanas”
Ou seja:• Computação que permite
- Reconhecimento de emoções do utilizador- Expressão de emoções pelo computador
A. Paiva
Teorias de Emoções
Como explicar determinados comportamentos dos humanos?
Exemplo: medo? Alegria?
A. Paiva
Aspectos importantes dos estados emocionais
Expressão facial e corporal Resposta Corpo (estados
fisiológicos: pressão sanguínea, respiração, batimento cardíaco, condutividade da pele)
Estado Mental (“subjective feeling”)
Forma Agir (tendências de acção)
Forma Falar (alterações na voz)• Inconsciente ou Consciente• Individual ou Social
A. Paiva
Teoria James-Lange (1884)
• Acções precedem emoções• Situação > Interpretação Cérebro > Reacção
Fisiológica (suor, batimento cardíaco, adrenalina, expressão facial)
• Finalmente vem a emoção • Situação > Interpretação > Reacção > Cognição >
Emoção
A. Paiva
Teoria de James / Lange
1884 / 1890
A. Paiva
Teoria de Cannon / Bard
1920... 1927• Contraria a primeira Teoria• Primeiro vem a Emoção• Depois vem as acções/reacções• Situação > Interpretação > Cognição > Emoção >
Reacção
Mesma resposta fisiológica para o medo e para a raiva
Injecções de adrenalina não provocam emoção
A. Paiva
Teoria da atribuição da activação (Por Schachter e Singer em 1962
)
A. Paiva
Algumas Teorias de Hoje: Appraisal
• Emoção envolve um estado dinâmico que consiste em eventos físicos e cognitivos
• Situação > Interpretação > Avaliação (appraisal) > Emoção
A. Paiva
Teorias de appraisal
Trabalho de Frijda em 1986
Situação Interpretação Emoção
Bem-estar pessoal
Convivência com a situação
Causa
A. Paiva
Teorias de appraisal
Emoções são geradas e diferenciadas em função da interpretação ou avaliação (appraisal) subjectiva de uma situação ou acontecimento
A. Paiva
Teorias de appraisal
Como se explica a existência de várias emoções?- Existem padrões de appraisal diferentes
Como se explicam as diferentes respostas emocionais entre individuos e tempos diferentes?
- São as interpretações e não os eventos que provocam as emoções
Porque é que diferentes situações podem levar à mesma emoção?
- Têm o mesmo padrão de appraisal
A. Paiva
Teorias de appraisal
Como se explica a adequação das emoções às situações?
- Sistema de appraisal evoluiu de modo a prever quando é que certas respostas são mais eficazes
O que desperta a resposta emocional?- Os próprios appraisals precedem e geram emoções
Como explicar os aspectos irracionais?- Appraisals podem ser conflituosos ou involuntários
A. Paiva
Teoria OCC
Desenvolvido 1988 por Ortony, Clore e Collins Estrutura cognitiva das emoções Esquema de classificação para emoções comuns Determinar uma emoção a partir de uma situação conjugada
com os objectivos e crenças O modelo assenta essencialmente numa KB Actua sobre um domínio de emoções Baseado em reacções de valência aos eventos
A. Paiva
Teoria OCC
Emoções estão divididas em 3 categorias dependendo do estímulo• Eventos > Objectivos ou Consequências (medo)• Agentes > Standards ou Acções (orgulho)• Objectos > Atitudes ou Aspectos (gostar)
Cada Categoria induz certos tipos de Emoções É limitado em termos de emoções que afectem o conhecimento
A. Paiva
Modelo OCC
A. Paiva
Aplicações da teoria OCC
OZ project (CMU) S2A (GAIPS) Agentes de comércio electrónico (E. André) Agentes em histórias (C. Eliott) e (GAIPS)
A. Paiva
OZ
Iniciado em 1992 por Prof. Joe Bates na University of Carnegie Mellon
Drama Interactivo Permite a autores criar e representar drama
interactivamente
A. Paiva
OZ group: Arquitectura do sistema
A. Paiva
OZ- Arquitectura dos personagens
A. Paiva
OZ- O cenário
A. Paiva
OZ- Noção de “Credibilidade”
Credibilidade Credibilidade ““Agentes que interagem com o utilizador e que levam o utilizador a perder a descrença e acreditar no agente como “vivo”.
A. Paiva
Exemplo1: S2A
A. Paiva
Agen
te :T
rist
ão
Interest Filters
entities Isolda preys
action patterns explore plane run away
Personality
Myers - BriggsBig5 / AB5C facets cautious, rational, purposeful, controlled
Situation Sketching avoiding plane following preys
Behavior Featurespleased displeasedpassionate frighten
World Model
preys- easy to get
sardines- speed- appeal
Isolda- happiness
A. Paiva
E-Reactions
e-thresholds e-decay
Goalseat
chaseget
close
explore
moveup
breathe
F10%
N
S
A. Paiva
OCC base emotion classes
aspects of objects
lovehate
(appeal)
E-Reactionsattraction ER Isolda + plane -
A. Paiva
OCC base emotion classes
aspects of objects
(appeal)
self
consequence of events
other
prospectrelevant
prospectirrelevant
hopefear
satisfactionfears-confirmed
reliefdisappointment
(pleasingness)
E-Reactionsprospect ER breathe (s-,f+) eat (s+,f+)
A. Paiva
OCC base emotion classes
happy-forpity
gloatingresentmentjoy
distress
aspects of objects
(appeal)
self
consequence of events
other
prospectrelevant
prospectirrelevant
(pleasingness)
E-Reactionsevent ER call me + come close -
A. Paiva
OCC base emotion classes
aspects of objects
(appeal)
consequence of events
(pleasingness)
admirationreproachgratitude
anger
prideshame
gratificationremorse
actions of agents
self other
(approval)
E-Reactionsattribution ER explore plane + give up prey -
A. PaivaReasoning Rules
Action Planning
Goalseat
chaseget
close
explore
moveup
breathe
F10%
N
S
E-Reactions
e-thresholds e-decay
attraction ER Isolda + plane -
event ER call me + come close -
prospect ER breathe (s-,f+) eat (s+,f+)
attribution ER explore plane + give up prey -
Resources
A. Paiva
filters, world model,goals, emotions,
behaviour features,resources
PerceptionPhase
ReactionPhase
ReasoningPhase
ActionPhase
Mind event pool
improvisationdirectives
A. Paiva
Reasoning Phase
Production Rules
Acti
on P
hase
Pro
duct
ion
Rul
es
resources
improvisationdirectives
Perception PhaseVisibility Filtering
Interest Filtering
Immediate WorldModel Update
characterevent pool
mindevent pool
filters
worldmodel
Reaction Phase
Goal Update
Emotional Reaction
Behaviour FeatureUpdate
goals
emotions
behaviourfeatures
A. Paiva
S2A: O que se ganhou com as emoções?
*Facilidade* de criar agentes diferentes com diferentes personalidades de uma forma rápida.
Uma questão de produção rápida de personagens sintéticos. Agentes mais credíveis.
A. Paiva
Modelo OCC
Críticas:• Demasiado complexo para ser usado em agentes
(não é verdade)• Falta função de história (não trata bem a dinâmica
das emoções)• Falta função de interacção• Fraca ligação com a “acção”.
A. Paiva
António Damásio e os Marcadores Somáticos
Hipótese colocada por António Damásio• Acontecimentos positivos ficam associados a uma marca
positiva• Acontecimentos negativos ficam associados a uma marca
negativa• Atalho no processo de raciocínio
A. Paiva
Marcador Somático
A. Paiva
Marcador Somático
A. Paiva
Marcador Somático
A. Paiva
Exemplos de Sistemas e Arquitecturas
A. Paiva
Cathexis
Composto por 4 componentes• Sistema de comportamentos• Sistema motor• Estímulos internos• Gerador de emoções
A. Paiva
Cathexis
A. Paiva
Cathexis
Emoções básicas são famílias de estados afectivos
• Ex: Medo, Terror, Pânico Emoções básicas
• Raiva, Medo, Tristeza, Alegria, Nojo, Surpresa
A. Paiva
Simón, the Toddler
A. Paiva
Yuppy
A. Paiva
eMuu
Um robot para interagir num ambiente
de casa “ambient intelligence”
A. Paiva
eMuu
A. Paiva
eMuu
A. Paiva
eMuu
A. Paiva
A família
A. Paiva
Kismet: MIT Media Lab
Calma
Interesse Raiva
Alegria
Tristeza Surpresa
Nojo
A. Paiva
Kismet
A. Paiva
Kismet
A. Paiva
Kismet e Infanoid
A. Paiva
Kismet: Videos
A. Paiva
Projecto CogAff
Liderado por Aaron Sloman (Universidade de Birmingham) Estrutura para:
• Pensar sobre arquitecturas• Comparar e avaliar arquitecturas
A. Paiva
Projecto CogAff
A. Paiva
Projecto CogAff
A. Paiva
Projecto CogAff
A. Paiva
VICTEC
Objectivo: Criar empatia entre agentes e agentes e humanos.
A. Paiva
Arquitectura
Baseada em OCC e Lazarus (com mecanismos de “coping”)
A. Paiva
Demo
A. Paiva
Referências
Gleitman, H., Psicologia, Fundação Calouste Gulbenkian Damásio, A., O Erro de Descartes: Emoção, Razão e Cérebro Humano, publicações
Europa-América Ortony, Clore and Colins “The Cognitive Structure of Emotions”, Cambridge
University Press. Scheutz, M., Agents with or without Emotions? Ventura, R., Custódio, L., Pinto-Ferreira, C., Artificial Emotions Good bye Mr. Spock! Ventura, R., Pinto-Ferreira, C., Emotion-based Agents: Three approaches to
implementation (Preliminary Report) Roseman, I., Smith, C., Appraisal Theory: Overview, Assumptions, Varieties,
Controversies Bartneck, C., eMuu – An Embodied Emotional Character for the Ambient Intelligent
Home Velásquez, J., Modeling Emotions and Other Motivations in Synthetic Agents Ruebenstrunk, G., Emotional Computers Computer models of emotions and their
meaning for emotion-psychological research (http://www.ruebenstrunk.de/emeocomp/11e.htm)
http://www.bartneck.de CogAff Project (http://www.cs.bham.ac.uk/research/cogaff/)
A. Paiva
Referências
Prendinger, H., Ishizuka, M., Appraisal and Filter Programs for Affective Communication
Adamatti, D., Bazzan, A., A Framework for Simulation of Agents with Emotions
Martinho, C., Paiva, A., Developing Pathematic Agents Bates, J., Loyall, A., Reilly, W., Integrating Reactivity, Goals and Emotion in
a Broad Agent
A. Paiva
Cathexis
Gerador de emoções• Rede de proto-especialistas
A. Paiva
Projecto CogAff
Sheep dog demo