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


Emoções são geradas e diferenciadas em função da interpretação ou avaliação (appraisal) subjectiva de uma situação ou acontecimento

A. Paiva


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


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


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


happy-forpity

gloatingresentmentjoy

distress

aspects of objects

(appeal)

self


other

prospectrelevant

prospectirrelevant

(pleasingness)

E-Reactionsevent ER call me + come close -

A. Paiva


aspects of objects

(appeal)


(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

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

A família

A. Paiva

Kismet: MIT Media Lab

Calma

Interesse Raiva

Alegria

Tristeza Surpresa

Nojo

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

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/)

http://www.ruebenstrunk.de/emeocomp/11e.htm

http://www.bartneck.de/

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

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