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Nuove frontiere dell Affective Computing (Raffaele di Leo) La capacità dei computer di riconoscere gli stati d'animo degli uomini potrebbe essere fruttuosamente.

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Presentazione sul tema: "Nuove frontiere dell Affective Computing (Raffaele di Leo) La capacità dei computer di riconoscere gli stati d'animo degli uomini potrebbe essere fruttuosamente."— Transcript della presentazione:

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2 Nuove frontiere dell Affective Computing (Raffaele di Leo) La capacità dei computer di riconoscere gli stati d'animo degli uomini potrebbe essere fruttuosamente applicata alla diagnosi di alcune patologie psichiche, quali la depressione e certe forme di schizofrenia, che potrebbero essere individuate nelle loro manifestazioni dalla macchina prima che dal terapeuta. Oltre alle applicazioni nel campo della medicina si prevedono ottimi risultati nell'utilizzo dell'Informatica Affettiva nell'ambito dell'insegnamento a distanza. L'insegnante elettronico potrebbe adattare il metodo d'insegnamento per ogni allievo a seconda delle sue risposte emotive. Altrimenti, nel caso dell'insegnamento a distanza nel quale comunque sia mantenuta la presenza di un insegnante umano, l'applicazione della nuova tecnologia permetterebbe a quest'ultimo di essere cosciente delle reazioni dell'allievo e del suo interesse. Altro ambito nel quale si intravede la reale possibilità di utilizzo è quello dell'interazione con oggetti d'uso quotidiano : dal giocattolo che si accorge della tristezza del bambino e lo invita a giocare, all'automobile che suggerisce al guidatore stanco di accostare e riposarsi.

3 Problemi futuri con lutilizzo dell Affective computing Più inquietanti le possibilità di un utilizzo che leda la privacy. L'applicazione dell'Informatica Affettiva a indagini di Marketing potrebbe permettere di giocare sulle debolezze dei compratori (più di quanto già non si faccia). L'utilizzo di simili strumentazioni nelle indagini pubbliche o private renderebbe obsoleto il già discusso metodo delle videocamere nascoste o della famosa macchina della verità. Un computer in grado di comprendere le nostre più intime emozioni e, in un certo qual modo, di provarle... In fondo il timore che sorge di fronte ad una simile prospettiva è quello di perdere il controllo umano su queste macchine. Macchine sempre meno e sempre più difficilmente distinguibili dall'uomo. E' lo spettro del kubrickiano HAL a farci paura, o più modestamente di Caterina, domestica robotica e gelosa dell'Albertone nazionale. Ma anche per questi timori Movellan ci rassicura: "non vedremo accadere nulla di tutto questo".

4 Nell'ultimo ventennio sono stati fatti passi da giganti nel miglioramento delle interfacce uomo-macchina. Sempre più nella progettazione dei sistemi di interazione con l'uomo, detti sistemi sono dotati di una serie di caratteristiche, quasi sempre definiti da terminologie anglosassoni, che difficilmente rendono immediata la comprensione di quanto sono in grado di fare. Sarà capitato di sentir parlare di interfacce haptic, tangible, touch screen, multimodal, oppure di un sistema definito come awareness ; forse più frequentemente di accessibilità e usabilità di un'interfaccia. Entreremo più avanti nel dettaglio di ognuna di queste singole caratteristiche, ma sostanzialmente, le interfacce definite da questi sostantivi e aggettivi hanno come unico scopo quello di semplificare la comunicazione tra l'uomo e la macchina. Affective Computing (Cosimo Macchia)

5 L'idea di base è quella di permettere all'uomo un'interazione con la macchina nella maniera più naturale possibile: quella essenzialmente utilizzata dagli essere umani nella vita di tutti i giorni attraverso i vari sensi che costituiscono il nostro ricco, preciso e multimodale sistema sensoriale. Probabilmente, se il computer scrivesse semplicemente dettando, saremmo meno frustrati epigriall'idea di scrivere un documento, oppure se per spostare un documento dal desktop al cestino potessimo usare le mani invece del puntatore vivendo le stesse sensazioni di tatto, vista e udito dell'azione reale, probabilmente il desktop di tutti noi sarebbe più ordinato. Il tentativo è proprio quello di far interagire l'uomo con la macchina "da uomo", ovvero usando tutte le potenzialità che la natura gli ha dato,evitando quindi come è stato per i primi decenni che sia l'uomo ad adeguarsi al contesto virtuale (come si può ricordare, ad esempio il sistema operativo DOS limitava l'accesso al calcolatore solo a coloro che avevano conoscenze molto vicine alla programmazione). Come può essere perseguito questo scopo?

6 Il tema specifico, è l' affective computing ovvero la branca della CHI che si occupa delle relazioni tra emozioni umane e macchine. Il fatto che quest'ultime, computando alcuni dati biometrici, possano comprendere la situazione emotiva della persona che se ne sta servendo è qualcosa che oggi può sembrare prematuro dibattere, tuttavia fra qualche anno condizionerà la nostra interazione quotidiana con il virtuale Quali sono le ricadute di questa innovazione? Ne elencheremo solo alcuni esempi. Nell'uso quotidiano del vostro applicativo Microsoft, quante volte vi sarà capitato di "insultare" l'agente che improvvisamente appare nell'interfaccia e vi suggerisce qualcosa che nella maggior parte dei casi non risolve nulla? Chissà, in quel momento i vostri parametri fisiologici si saranno alterati: cambio di frequenza cardiaca, variazione della conduttanza cutanea (effetto di piccole variazione della sudorazione e quindi del sistema di termoregolazione: proprio come nella cosiddetta macchina della verità, lo stress psicologico è correlato ad un incremento della sudorazione della pelle), variazione della frequenza respiratoria, emissione magari di voce, etc.. Tutta una serie di cambiamenti più o meno grandi e più o meno soggettivi che potrebbero servire al calcolatore per comprendere che per il vostro stato psicoemotivo in futuro forse sarà meglio che quell'agente esca solo su richiesta dell'utente, non in maniera automatica.

7 Altro esempio è la posta elettronica : quante volte leggendo una mail non siamo riusciti a capirne il senso. Non tutti usano infatti punti esclamativi e/o emoticons nella comunicazione per mail e, spesso, anche questi non sono convincenti, perché lasciano spazio a svariate interpretazioni. Se il calcolatore dotato della capacità di leggere le emozioni arricchisse il messaggio mail con una serie di indicatori che trasmettano informazioni sulla positività o negatività emotiva del mittente, sicuramente tutte le incomprensioni che scaturiscono dalle mail ne trarrebbero beneficio. Lo stesso meccanismo potrebbe essere pensato nella comunicazione sincrona, arricchendo notevolmente una comunicazione via chat, che oggi è solo di tipo testuale.

8 Una tecnologia non ha sviluppo se non ha senso, cioè se gli utenti per cui è stata sviluppata non la utilizzano. E' facilmente prevedibile, nel caso dell' affective computing di massa, che all'inizio gli utenti preferiranno confrontarsi con la sola macchina, in seguito le applicazioni cresceranno gradualmente sino ad essere condivisibili on line. L'oggetto di studio è lo studente che apprende on line, ovvero partecipa ad un percorso di e-learning fruendo di Learning Objects, interagendo con la comunità virtuale, eseguendo le valutazioni on line e partecipando alle classi virtuali. Purtroppo, il tutor, con gli strumenti oggi disponibili, accede alla piattaforma di e-learning (LMS: Learning Management System) avendo informazioni relativamente all'utente legate solo al tempo di fruizione di quella lezione, alla data, al punteggio conseguito nel test che era obbligatorio fare a fine di quella lezione; oppure, in contesti di interazione sincrona, ottenendo informazioni inerenti esclusivamente all'interazione diretta audio e video, nella migliore delle ipotesi. Chiaramente, tutta l'informazione emotiva deducibile dal docente durante la formazione in presenza, viene persa e così il tutor a distanza non ha la percezione di quanto le cose che sta per dire sono chiare o meno, se la classe è annoiata, stressata dal suo modo di procedere nella didattica.

9 Ed ecco che interviene un indicatore associato ad ogni utente o ad ogni attività fruita che dichiara se la situazione emotiva è positiva, se è negativa oppure se è intermedia. Questo indicatore-semaforo viene costruito a partire da una serie di segnali di carattere fisiologico acquisiti dal calcolatore ed elaborati opportunamente, al fine di ottenere una funzione emotiva quale output di un processo capace di interpretare lo stato emotivo dello studente. I segnali oggetto di studio sono la variabilità cardiaca acquisita a partire dall'ECG (Elettrocardiogramma), il GSR (Galvanic Skin Response - risposta galvanica della pelle), cioè la conducibilità della pelle, e infine l'EEG (Elettroencefalogramma), con cui in particolare viene monitorata l'area frontale del cervello, che fornisce indicazioni sull'attenzione e la concentrazione.

10 L'obiettivo per l'applicazione dell'indice derivato dalla ricerca è quello dell'integrazione dello stesso nella didattica a distanza sincrona a asincrona. Nel caso della didattica sincrona, un semaforo indicherà lo stato emotivo di ogni partecipante alla classe virtuale. Ciò fornirà al tutor una indicazione sull'andamento emotivo generale della classe rispetto ai contenuti trattati, fornendo la possibilità di correggere il percorso didattico in corso d'opera. Nel caso della didattica asincrona, la reportistica associata a ciascun studente potrà dare indicazioni emotive relative alla fruizione dei Learning Objects, la quale potrà essere estesa a livello globale di classe o di comunità virtuale. Infine, affinché queste tecnologie siano di fatto utilizzabili all'interno di progetti di formazione a distanza, sarà necessario produrre sistemi di tipo input device, in grado cioè di trasmettere al calcolatore (meglio se in modo wireless) i dati fisiologici senza richiedere un enorme dispendio di tempo e di denaro all'utente.

11 Le interfacce haptic e tangible sono interfacce che consentono all'utente di interagire con un mondo virtuale utilizzando sistemi di input in grado di raccogliere dati dall'ambiente circostante e trasmettere sensazioni tattili attraverso il sistema di input stesso arricchito di trasduttori di forza e posizione (un guanto speciale può caratterizzare una haptic interface, oppure un oggetto spostabile all'interno di un'area e tracciabile da un sistema può rappresentare una tangibile interface ). I touch screen consentono l'immissione di input in un sistema attraverso il controllo fisico dell'interfaccia da parte dell'utente, che esercita le pressioni sullo schermo. Sistemi multimodali sono sistemi in grado di gestire contemporaneamente diversi tipologie di input, attraverso un puntatore, un touch screen, la voce, i movimenti etc..

12 L'interazione naturale è, allo stesso tempo, una questione di tecnologie e di design. Questa nuova concezione, che teoricamente può sembrare complessa e difficile da gestire, nella pratica è quanto di più semplice possa essere offerto ad un utente, anzi è la semplicità nel vero senso della parola Se nella comunicazione interpersonale si ricorre a strumenti naturali quali la voce, la mimica facciale, la postura e la gestualità, perché l'interazione uomo-macchina non può basarsi sugli stessi elementi? È proprio questa l'idea centrale che sta alla base della Natural Interaction. Dimenticate i bit o i linguaggi di programmazione, le barre di scorrimento, le icone, i pulsanti e le finestre di dialogo. Lasciate perdere tutto ciò che non ha un corrispettivo nel mondo reale e che, per essere compreso, necessita di una mediazione: nel paradigma dell'Interazione Naturale tutto questo scompare, sostituito da oggetti reali e "maneggiabili", regole facilmente intuibili ed ambienti il più possibile naturali. Non tastiere, ma tavoli su cui posizionare oggetti reali per ottenere informazioni; non monitor unidirezionali, ma spazi in cui l'utente è parte integrante e, soprattutto, elemento agente. Natural Interaction…dalla teoria alla pratica… (Cosimo Macchia)

13 …capire i bisogni dellutente… Facilità di uso: le persone vogliono interagire con un sistema semplice; Focalizzazione sul contenuto: occorre focalizzare l'attenzione sui contenuti, senza disperderla sul mezzo o sulla tecnologia; Attenzione alla libertà: le persone non vogliono sentirsi obbligate ad interagire in una determinata maniera; Preservazione della dimensione sociale: le persone devono sentirsi libere di agire contestualmente con la macchina e con chi gli sta intorno, in modo sincronico o meno; Attenzione all'estetica: le persone vogliono divertirsi e sperimentare e vogliono essere soddisfatte delle proprie azioni

14 …la computer vision… Per essere accattivante il media digitale oltre ad essere bello e semplice deve dare l'idea che non si sta interagendo con una macchina, ma con qualcosa che ha una vitalità propria, che misura e capisce il suo interlocutore reagendo di conseguenza. La tecnologia scelta è quella della computer vision, attraverso cui non si va a creare un sistema interattivo, ma un vero e proprio spazio interattivo, che avvolge l'utente. Per fare ciò si utilizzano tecnologie di sensing, ovvero quei canali attraverso cui si possono comprendere le intenzioni delle persone. Telecamere nascoste e display pervasivi, inglobati nell'ambiente stesso che circonda l'utente, tavoli, muri o addirittura pavimenti, lanciano segnali che rivelano al passante che l'ambiente si è accorto della sua presenza e che è in grado di rispondere in una determinata maniera ad ogni altra singola interazione uomo/ambiente.

15 Il trucco, quindi, è nella tecnologia che da una parte deve essere dotata di algoritmi e programmi in grado di "capire" le espressioni dell'uomo; e dall'altra deve tenere tutto ciò per sé e proporsi alle persone non attraverso strumenti virtuali, ma che, al contrario, valorizzino la fisicità. Questo implica due cose: utilizzare oggetti concreti e manipolabili, ma anche creare visualizzazioni grafiche che rispettino le leggi della fisica, mantenendo coerenza spaziale, grafica, cinetica, etc.. Il che vuol dire, per esempio, che un finestra non può apparire in una frazione di secondo dal nulla così come non può sparire semplicemente nel nulla una volta che la si è richiusa. Espressione concreta di questo modo di porsi è lo studio per una nuova interfaccia sul web, totalmente differente da quelle classiche, in cui tutto l'impianto della pagina ed il percorso dell'utente è sempre visibile e i passaggi da un pagina all'altra avvengono con movimenti fluidi e continui. …la computer vision…

16 Il Comune di Firenze ha promosso una mostra a Palazzo Vecchio in cui i cittadini, interagendo attraverso gesti e comandi vocali con scene e oggetti visualizzati su un grande schermo, potevano osservare i cambiamenti che la città avrebbe dovuto affrontare in vista della progettazione della linea metropolitana. …alcuni esempi di Natural Interaction… (Cosimo Macchia) A Palazzo Medici Ricardi, con la committenza della Provincia di Firenze, è stato, invece, realizzato un sistema grazie al quale, puntando semplicemente la mano, i visitatori interagivano con delle grandi riproduzioni digitali di meravigliosi affreschi di Benozzo Gozzoli, ospitati nel museo, apprendendone la storia e "navigandoli" in maniera approfondita e ravvicinata. Presso il Museo del mare di Genova, in occasione della mostra "Transatlantici", è stata messa a punto una riproduzione dell'Oceano Atlantico proiettata sul pavimento. Il sistema riusciva, in questo caso, a seguire la posizione di più visitatori contemporaneamente e a far apparire di fronte a loro eventi ed effetti audio-visuali differenti.

17 Natural Interaction (Claudio Capraro) Questa nuova concezione, che teoricamente può sembrare complessa e difficile da gestire, nella pratica è quanto di più semplice possa essere offerto ad un utente, anzi è la semplicità nel vero senso della parola. I ricercatori sono partiti da una considerazione di fondo: se nella comunicazione interpersonale si ricorre a strumenti naturali quali la voce, la mimica facciale, la postura e la gestualità, perché l'interazione uomo-macchina non può basarsi sugli stessi elementi? È proprio questa l'idea centrale che sta alla base della Natural Interaction. Dimenticate i Bit o i linguaggi di programmazione, le barre di scorrimento, le icone, i pulsanti e le finestre di dialogo. Lasciate perdere tutto ciò che non ha un corrispettivo nel mondo reale e che, per essere compreso, necessita di una mediazione: nel paradigma dell'Interazione Naturale tutto questo scompare, sostituito da oggetti reali e "maneggiabili", regole facilmente intuibili ed ambienti il più possibile naturali. Non tastiere, ma tavoli su cui posizionare oggetti reali per ottenere informazioni; non monitor unidirezionali, ma spazi in cui l'utente è parte integrante e, soprattutto, elemento agente.

18 La macchina ci comprende grazie alla computer vision Per essere accattivante, il media digitale oltre ad essere bello e semplice deve dare l'idea che non si interagendo con una macchina, ma con qualcosa che ha una vitalità propria, che misura e capisce il suo interlocutore reagendo di conseguenza. La tecnologia scelta dal Centro di Eccellenza per la Comunicazione e l'Integrazione dei Media è quella della computer vision, attraverso cui non si va a creare un sistema interattivo, ma un vero e proprio spazio interattivo, che avvolge l'utente. Per fare ciò si utilizzano tecnologie di sensing, ovvero quei canali attraverso cui si possono comprendere le intenzioni delle persone. Telecamere nascoste e display pervasivi, inglobati nell'ambiente stesso che circonda l'utente, tavoli, muri o addirittura pavimenti, lanciano segnali che rivelano al passante che l'ambiente si è accorto della sua presenza e che è in grado di rispondere in una determinata maniera ad ogni altra singola interazione uomo/ambiente.

19 Meno Bit e più atomi Il trucco è nella tecnologia, che da una parte deve essere dotata di algoritmi e programmi in grado di "capire" le espressioni dell'uomo; e dall'altra deve tenere tutto ciò per sé e proporsi alle persone non attraverso strumenti virtuali, ma che, al contrario, valorizzino la fisicità. Questo implica due cose: utilizzare oggetti concreti e manipolabili, ma anche creare visualizzazioni grafiche che rispettino le leggi della fisica, mantenendo coerenza spaziale, grafica, cinetica, etc.. Il che vuol dire, per esempio, che una finestra non può apparire in una frazione di secondo dal nulla così come non può sparire semplicemente nel nulla una volta che la si è richiusa. Espressione concreta di questo modo di porsi è lo studio di una nuova interfaccia per il web in cui tutto l'impianto della pagina ed il percorso dell'utente è sempre visibile e i passaggi da un pagina all'altra avvengono con movimenti fluidi e continui

20 Questo messaggio di segnalazione di Microsoft Access per Office 97 non permette allutente di prendere una decisione. Il messaggio di Netscape non consente allutente di prendere la decisione più opportuna in quanto manca il pulsante Continue. Nel Messaggio di Conferma di disinstallazione del Programma Team Flow Server non si può selezionare laltra opzione No. Messaggi di errore (Raffaele di Leo)


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