Úvodní stránka
Přehled článků
Odkazník
Metodická pomoc
O Spomocníkovi
RSS RSS
Titulka RVP > Úvodní stránka Spomocníka > Analýza emocí v Horizon Reportu 2016

Ikona informativni

Analýza emocí v Horizon Reportu 2016

Autor: Bořivoj Brdička
Článek je součástí Učitelského spomocníka na adrese http://spomocnik.rvp.cz.
Anotace: Přehled vývoje počítačové analýzy emocí, která se ruku v ruce s umělou inteligencí stává natolik významným činitelem ovlivňujícím zatím vzdálenější budoucnost školství, že se jako samostatné téma poprvé objevila v tradičním Horizon Reportu. Je pozoruhodné, že mezi vrcholnými experty v tomto oboru převažují ženy.
Klíčová slova: Affective Computing, Horizon Report, MIT Media Lab, umělá inteligence, Rosalind Picard, Rana el Kaliouby, Cynthia Breazeal, Jibo, Tega, emoční analýza, New Media Consorcium, CoSN
Zařazení do seriálu: Tento článek je zařazen do seriálu Horizon Reports.

Ostatní články seriálu:

Text článku:

Tak tu máme další Horizon Report [1]. Samozřejmě zatím jen pro vysoké školy, ten pro ZŠ a SŠ vychází obvykle až v létě a je jen upravenou verzí téhož ideového základu – stejného výběru zásadních vývojových trendů vzdělávacích technologií ovlivňujících budoucnost školství. Těmto zprávám z dílny amerického sdružení New Media Consortium, které spolupracuje podle potřeby s dalšími institucemi, se věnuji dlouhodobě od roku 2009.

V roce 2013 jsem zmapoval celý dosavadní vývoj těchto zpráv (10 let Horizon Reportů) a v roce 2014 jsem se zabýval novými trendy a překážkami rozvoje regionálního školství (Horizon Report 2014 pro základní a střední školy). V roce 2015 jsem měl pocit, že zpráva nic převratně nového nepřináší, a proto jsem jen zaktualizoval svou výukovou prezentaci (Vzdělávací technologie – LS2016 KOMPLET), která se Horizonu věnuje od strany 53. Je to, mimochodem, jediný učební materiál, který (kromě záznamů přednášek) pro vlastní studium poskytuji studentům. Totéž jsem samozřejmě již stihl udělat i letos, jenže tentokrát to nestačí. V nejnovější zprávě se objevila pro Horizon dosud neznámá aplikace technologií – Affective Computing neboli počítačová emoční analýza. Na tu se potřebujeme podívat trochu podrobněji.

Popisem emocí se psychologové zabývají již více než 100 let. Vyvinuli celou řadu klasifikací a postupů jejich zjišťování, díky nimž detailně zkoumají takové lidské pocity jako štěstí, smutek, překvapení, strach, hněv, odpor, opovržení ad. S rozvojem technologií a umělé inteligence však dostává možnost zkoumání emocí docela jiný rozměr.

Hlavní líhní poznatků pro dnes již samostatný vědní obor byla v 50. letech minulého století MIT Artificial Intelligence Lab (dnes CSAIL), jmenovitě Marvin Minsky spolu se Seymourem Papertem. Zatímco Seymour se pak věnoval hlavně konstrukcionismu a dětskému programování v MIT Media Lab (Učit se znamená zamazat si ruce), Marvin zůstal až do své smrti (v lednu 2016) věrný umělé inteligenci. Jeho poslední kniha, která vyšla v roce 2006, má název The Emotion Machine: Commonsense Thinking, Artificial Intelligence, and the Future of the Human Mind. Dnes však již štafetu převzali jejich následovníci.  Možná nebude zas až tak překvapivé, když se jedná o emoce, že to jsou převážně ženy.

Rosalind Picard

Profesorka Rosalind Picard nastoupila do MIT Media Lab v roce 1991 s diplomem z Georgijské techniky a se zkušenostmi s konstrukcí integrovaných obvodů. V druhé polovině 90. let se v rámci svých vědeckých aktivit začala specializovat na souvislosti umělé inteligence s lidskými emocemi. Svou knihou Affective Computing dala v roce 1997 tomuto novému oboru název. Dnes vede v rámci Media Lab stejnojmennou výzkumnou skupinu.

Ve své činnosti se zaměřuje na vývoj aplikací zjišťujících emoční stav zkoumaných osob. Proslavila se například výzkumem stresu taxikářů v Bostonu, vyvinula (a nechala si patentovat) celou řadu snímačů různých parametrů emočním stavem člověka ovlivněných a algoritmů, které tato data zpracovávají. Jedná se o biometrická data v podobě srdeční činnosti, změn vodivosti kůže, dynamiky hlasového projevu, „řeči těla“ (např. gesta či pohyby obličejových svalů).

Sama říká, že „jestliže chceme, aby počítače byly opravdu inteligentní, musíme je naučit interagovat s námi přirozeně, dát jim schopnost rozeznávat, chápat a dokonce i vyjadřovat emoce.“ [2] Vývoj začal tím, že výzkumníci pozorovali sami sebe. Přišli na to, že při dlouhodobém sledování lze vystopovat určité zákonitosti při výskytu různých emocí. Pak své výzkumy rozšířili na velké množství dobrovolníků z celého světa a přenesli vývoj praktických aplikací z akademické do komerční sféry, kde lze získat daleko větší objem investic.

Rosalind se v současné době věnuje hlavně využití Affective Computing v medicíně. Ukazuje se totiž, že pomoc při rozpoznávání emocí jiných lidí může pomáhat např. autistům nebo že snímače emočního stavu mohou varovat pacienty trpící epilepsií i několik minut před záchvatem.

Reading Emotions Through Affective Computing: Rosalind Picard (Future of StoryTelling 2014)

 Rana el Kaliouby

Doktorka Rana el Kaliouby je významnou a zároveň velmi pozoruhodnou představitelkou oboru Affective Computing. Pochází z Egypta. Po vystudování počítačové vědy na Americké univerzitě v Káhiře pokračovala doktorandským studiem v Cambridgi. Právě zde se začala věnovat metodám počítačového rozpoznávání emocí. Asi proto se po dokončení doktorátu v roce 2005 přesunula do Bostonu a zahájila svou kariéru v MIT Media Lab, kde setrvala až do roku 2012.

V roce 2009 byla u zrodu samostatné firmy (startupu) Affectiva, která patří MITu a kde dochází k rychlejšímu rozvoji prakticky použitelných aplikací s podporou mnoha sponzorů a investorů (Google, Microsoft, Intel, Samsung, Toyota, Sony, BBC, CBS, Disney, Coca-Cola a mnoho dalších). Také proto dnes již začínají být produkty Affectivy komerčně úspěšné. Rana je v této firmě vedoucí výzkumu. Jejich aplikace, která rozpoznává emoce tváře snímané kamerou v reálném čase, pracuje s algoritmem analyzujícím pohyb 45 obličejových svalů. Je pravděpodobně v současné době na trhu tím vůbec nejpokročilejším produktem.

Affectiva se chlubí tím, že jejich analytický nástroj je založen na datech získaných od téměř 4 milionů dobrovolníků z celého světa. Dosáhli toho prostě tím, že každému návštěvníkovi jejich webu umožňují si aplikaci rozpoznávání emocí se zapnutou kamerou na sobě vyzkoušet a výsledky pak porovnat s ostatními pokusnými osobami. Právě tento online experiment pracující s velkými daty má za sebou již některá velmi zajímavá zjištění. Nikoho asi nepřekvapí, že starší lidé jsou citlivější než mladší nebo že totéž platí i pro ženy při srovnání s muži. Rozdíly mezi pohlavími ve skutečnosti nejsou všude na světě stejné. Ženy v USA se smějí o 40 % více než muži. Ve Francii a Německu je to jen o 25 % a v Británii nebyl zaznamenán vůbec žádný rozdíl. Důvod zatím odhalen nebyl.

Vtipný je příběh televize CBS, jejíž sitcom byl použit jako generátor emocí při experimentu. Ukázalo se, že mezi 6 vystupujícími postavami je pár, který vyvolává místo smíchu hněv. V důsledku tohoto odhalení byl nahrazen.

Affectiva pracuje na mnoha dalších aplikacích, které mají nepochybně velkou budoucnost. Pro Toyotu například vyvíjí systém, který rozpoznává únavu řidiče a je schopný varovat ho při nedostatečném soustředění i předejít jeho usnutí za volantem. Hodně zajímavé jsou aplikace, které umožňují sledovat zájem posluchačů při přednášce a poskytují tak přednášejícímu okamžitou zpětnou vazbu (ukázka na konci tohoto záznamu).

Rana zdůrazňuje, že ve skutečnosti nejde jen o interakci mezi člověkem a počítačem: „Zjistila jsem, že vybavíme-li počítače emoční inteligencí, zlepší se i naše vlastní schopnost komunikovat.“ [2]

Rana el Kaliouby: This app knows how you feel – from the look on your face

 Cynthia Breazeal

Další prominentní inovátorkou MIT Media Lab je profesorka Cynthia Breazeal. Po ukončení bakalářského studia počítačové techniky v Kalifornii v roce 1989 pokračovala magisterským a doktorandským studiem na MIT, kde zůstala dodnes a kde vede Personal Robots Group. Zde vyvíjí tzv. „sociální roboty“, kteří disponují emoční analýzou i umělou inteligencí.

Za svou popularitu vděčí hlavně svému právě se rodícímu „dítku“ – robotu Jibo. Jedná se o osobního rodinného asistenta, který se proaktivně snaží lidem usnadňovat každodenní rutinní činnosti. Vidí, slyší, mluví a umí se učit tomu, co od něj jeho majitelé chtějí. Kromě takových banálních úkolů, jako přečíst dětem pohádku na dobrou noc (naprosto nevhodná náhrada za rodiče) či upozornění na událost zaznamenanou v kalendáři, umí rozeznávat obličeje, a obrací se tak ke členům rodiny jménem.

Cynthia, na rozdíl od své kolegyně z MIT psycholožky Sherry Turkle (Spojeni, ale sami!), překvapivě tvrdí, že Jibo dokáže pomáhat lidem posilovat přímou komunikaci a bojovat se závislostí na tradičních displejem vybavených přístrojích. Říká: „Jibo je konstruován jako osobnost. Není jen studeným předkladatelem holých informací.“ [3]  Je schopen odpoutat pozornost závislých členů rodiny od přístrojů a vtáhnout je do přímé diskuze.

Jibo The World First Family Robot For The Home

Závěr

Nesmíte si myslet, že tento výběr 3 nejznámějších expertek oboru Affective Computing je úplný. Snadno byste našli další, třeba Dariu Loi u Intelu nebo Michalu Shmueli-Scheuer v IBM.

Všichni emocemi se zabývající vědci se shodují v tom, že již brzy bude k dispozici specializovaný chip schopný vybavit emoční inteligencí libovolné zařízení, takže se s ní začneme setkávat i na nečekaných místech. K přijatelně přesné analýze ani nutně nebude potřebovat vidět obličej. Týká se to primárně nositelných technologií, jako jsou například brýle nebo chytré hodinky, které pracují hlavně s fyziodetekcí. U jiných metod může být základem emoční analýzy třeba pouhý zvukový záznam hlasu. Velmi zajímavé možnosti možná nabídne osobní asistent, který bude pomáhat majiteli předcházet stresovým situacím.

To, proč experti Horizonu zařadili Affective Computing do letošní zprávy o budoucnosti školství, lze asi nejlépe demonstrovat na jiném robotu z dílny Personal Robots Group, jehož vývoj dosud nebyl dokončen. Jmenuje se Tega. Specializuje se na výuku malých dětí v předškolním věku. Experiment na následujícím videu ukazuje celkem běžnou výuku slovíček španělštiny na tabletu obohacenou o opravdovou personalizaci, při níž Tega kamerou snímá reakce dítěte a analyzuje je pomocí software Affectivy, který běží na běžném chytrém mobilu s Androidem. Systém tak může reagovat nejen na faktickou správnost odpovědi, ale též na skutečný emoční stav dítěte, tj. může činnost modifikovat i podle okamžitého zájmu (či nezájmu). [4]

Tega: A Social Robot

Doposud jsme tvrdili, že umělá inteligence ještě dlouho nebude disponovat takovou schopností vcítění, která je vlastní zkušeným pedagogům (Přichází druhá počítačová revoluce). Zatím sice není třeba toto tvrzení přehodnocovat, bohužel to ale vypadá, že v dlouhodobém horizontu si již tak úplně jisti být nemůžeme.

Citace:
[1] - NMC Horizon Report 2016: Higher Education Edition. 2016. [cit. 2016-3-21]. Dostupný z WWW: [http://cdn.nmc.org/media/2016-nmc-horizon-report-h...].  
[2] - MURGIA, Madhumita. Affective computing: How 'emotional machines' are about to take over our lives. 2016. [cit. 2016-3-21]. Dostupný z WWW: [http://www.telegraph.co.uk/technology/2016/01/21/a...].  
[3] - ACHENBACH, Joel. Social robots rival smartphones. 2015. [cit. 2016-3-21]. Dostupný z WWW: [http://www.iol.co.za/scitech/technology/news/socia...].  
[4] - Robot learning companion offers custom-tailored tutoring. 2016. [cit. 2016-3-21]. Dostupný z WWW: [http://nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=137895].  
Anotované odkazy:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné anotované odkazy.
Přiřazené DUM:
Příspěvek nemá přiřazeny žádné DUM.
 
INFO
Publikován: 11. 04. 2016
Zobrazeno: 2919krát
Hodnocení příspěvku
Hodnocení týmu RVP:
Hodnocení článku : 0

Hodnocení uživatelů:
Hodnocení článku : 5
Hodnotit články mohou pouze registrovaní uživatelé.

1 uživatel Hodnocení článku : 5
zatím nikdo Hodnocení článku : 4
zatím nikdo Hodnocení článku : 3
zatím nikdo Hodnocení článku : 2
zatím nikdo Hodnocení článku : 1
Jak citovat tento materiál
BRDIČKA, Bořivoj. Analýza emocí v Horizon Reportu 2016. Metodický portál: Články [online]. 11. 04. 2016, [cit. 2017-09-23]. Dostupný z WWW: <http://spomocnik.rvp.cz/clanek/20815/ANALYZA-EMOCI-V-HORIZON-REPORTU-2016.html>. ISSN 1802-4785.
Doporučte materiál
Licence Licence Creative Commons

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons.


Komentáře RSS komentářů článku
Autor: Jan MaršákVloženo: 13. 04. 2016 11:49

1. Umělá inteligence je jen velmi chudá imitace přirozené (lidské) inteligence. Jde jen o povrchní  analogii obdobné té, která přirovnává mozek k počítači; mozek se připodobňuje hardwaru počítače a myšlení mozku k softwaru počítače. (Aniž se ovšem např. řekne, že software lze do počítače či více počítačů instalovat či z nich odinstalovat, zatímco u myšlení u člověka to lze opravdu jen stěží, nehledě na zásadní odlišnost ve složení, struktuře a mechanismech fungování mozku oproti počítači.)

2. Co si ale vlastně máme vůbec představit pod pojmem "vcítění" u umělé inteligence? Vždyť to bude muset být zase jen člověk, který počítače se vcítěním zkonstruuje, nebo ne? Je zřejmé, že se zde zase operuje pouze s povrchními analogiemi.

3. A chceme vlastně umělou inteligenci (počítače) s emocemi? Chceme počítač, který by byl například večer jinak "naladěn" než ráno, jak je tomu často u člověka? Nebo by odmítal např. provádět námi požadované operace, protože by je "považoval" za odporující jeho cítění?

Autor: Bořivoj BrdičkaVloženo: 13. 04. 2016 16:31

Pane Maršáku, to jste mě trochu zklamal. Nikdo neříká, že umělá inteligence je stejné jako lidská. A také nikdo neříká, že počítač s umělou inteligencí bude mít vlastní emoce. Zde jde jen o to, že od teď budou technologie schopné lidské emoce rozeznávat. To je převratná novinka a špatná zpráva pro učitele, protože to znamená, že bude probořena další bariéra, která dělala z učitelů cosi nenahraditelného. Je jasné, že i tak dobrého učitele nahradit nelze. Ale co špatného?

Autor: Jan MaršákVloženo: 13. 04. 2016 18:13

Pane doktore , ano, máte pravdu. Svůj předchozí komentář jsem poněkud opomněl (nechtěně) doplnit tím, že je přirozeně zcela něco jiného, jestliže počítače použijeme např. k možnému rozpoznávání emočních stavů u člověka. Nakonec již nyní jsou počítače naprosto nepostradatelné v různých neurozobrazovacích metodách (v různých typech počítačových tomografií, magnetických rezonancí, spektroskopií apod.) pomocí nichž můžeme (obecně řečeno) studovat lokalizaci nejrůznějších mentálních a afektivních (tedy i emočních) procesů v mozku jedince. A tím tak studovat i souvislost mezi různými procesy v mozku jedince a chováním jedince (popř. i jeho dalšími psychologickými charakteristikami nebo dokonce též vliv určitého edukačního prostředí na rozličné procesy v mozku člověka).

Za uvedené opominutí se proto omlouvám.

Nechápu ale, proč by technologie schopné rozpoznávat lidské emoce měla být špatná zpráva pro učitele. To by snad pro učitele mohla být naopak dobrá zpráva, ne? Vždyť tím učitel vlastně získá další možnost vyznat se v emocích žáka, nebo ne? A podle mne vůbec nejde o to, zda "bude pobořena další bariéra, která dělala z učitelů cosi nenahraditelného", ale zda bude počítač učitelem ve výuce efektivně využit. Nenahraditelní jsou totiž v současné výuce oba.

Autor: Bořivoj BrdičkaVloženo: 13. 04. 2016 23:26

Naprosto souhlasím. Naopak, vy se nezlobte na mě. Mám pořád v hlavě představu učitele neschopného technologie efektivně využívat. Samozřejmě je tato kompetence podmínkou úspěšné aplikace podobných metod, jako je tato.