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Cómputo afectivo en interacción humano-robot
Affective computation in human-robot interaction
Adrian Acosta Mitjans
Jesús Favela Vara
Acceso Abierto
Atribución
Robot Sociales, Interacción, Emociones, Toma de desiciones
Social Robot, Interaction, Emotions, Decision Making
Los robots sociales, en contraste con los robots tradicionales, son capaces de reconocer y responder a las señales sociales humanas con comportamientos apropiados (Scassellati, 2007). Los robots sociales comienzan a utilizarse en escuelas, hospitales y hogares para realizar tareas específicas (Chen et al., 2018). De aquí la importancia de realizar investigaciones dirigidas a mejorar las interacciones entre los humanos y los robots. En esta área, se están realizando estudios para dotar a los robots de capacidades para reconocer y simular estados emocionales mejorando así sus habilidades sociales. Un elemento importante dentro de estas habilidades es la comunicación no verbal, la cual consiste en el proceso de expresarse a través del comportamiento (Jones Jr, 2016), y como este influye en el reconocimiento y síntesis de emociones. En este trabajo se implementaron tres mecanismos de comunicación no verbal para la síntesis de emociones, atendiendo a las capacidades del robot social diseñado. Estos mecanismos se enfocaron en cuatro emociones básicas (Sorpresa, Alegría, Tristeza e Ira). Para evaluar la efectividad de estos diseños se realizaron dos estudios en los que participantes interactuaron con el robot mediante voz para realizar una actividad específica. En un primer estudio se evaluaron las capacidades de comunicación no verbal del robot haciendo uso de un arreglo de luces led, y su influencia en la toma de decisiones. En un segundo estudio se incluyeron los ojos, movimientos de la cabeza y apariencia con el objetivo de medir su influencia en la percepción del usuario sobre la presencia social del robot. A pesar, de que en ambos estudios no se encontraron diferencias significativas entre las condiciones, los datos obtenidos muestran que el uso de estos mecanismos, hace que sean percibidos como entes sociales. Adicionalmente, se desarrolló un lenguaje de programación visual, con el cual los usuarios podrán crear nuevas interacciones para el robot. Este permite a desarrolladores de aplicaciones con robots sociales definir el flujo de la interacción, y reutilizar las funcionalidades básicas del robot y los mecanismos de comunicación no verbal desarrollados como parte de este trabajo de tesis.
Social robots, in contrast to traditional robots, are capable of recognizing and responding to human social signals with appropriate behaviors (Scassellati, 2007). Social robots are beginning to be used in schools, hospitals, and homes to perform specific tasks (Chen et al., 2018). Hence the importance of conducting research aimed at improving interactions between humans and robots. In this area, studies are being carried out to equip robots with capacities to recognize and simulate emotional states, thus improving their social skills. An essential component of these skills is non-verbal communication, which consists of expressing oneself through behavior (Jones Jr, 2016) and how this influences the recognition and synthesis of emotions. In this work, three non-verbal communication mechanisms for the emotion synthesis were implemented, attending to the capabilities of the designed social robot. These mechanisms focused on four basic emotions (Surprise, Joy, Sadness, and Anger). To evaluate the effectiveness of these designs, two studies were carried out in which the participants interact with the robot by voice. In a first study, the robot’s specific non-verbal communication capabilities were evaluated, in this case, using an arrangement of led lights, and its influence on decision-making. In a second study, eyes, head movements, and appearance were included to measure the user’s perception of the robot’s social presence. Even though no significant differences were found between the conditions in both studies, the data obtained shows that the use of these mechanisms allows them to be perceived, to a greater extent, as social entities. Additionally, a visual programming language was developed, with which users can create new interactions for the robot. This allows developers of applications with social robots to define the flow of the interaction and reuse the basic functionalities of the robot and the non-verbal communication mechanisms developed as part of this thesis work.
CICESE
2020
Tesis de maestría
Español
Acosta Mitjans, A. 2020. Cómputo afectivo en interacción humano-robot. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 59 pp.
INTELIGENCIA ARTIFICIAL
Aparece en las colecciones: Tesis - Ciencias de la Computación

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