Combining Rational and Biological Factors in Virtual Agent Decision Making

To enhance believability of virtual agents, this paper presents an agent-based modelling approach for decision making, which integrates rational reasoning based on means-end analysis with personal psychological and biological aspects. The agent model developed is a combination of a BDI-model and a utility-based decision model in the context of specific desires and beliefs. The approach is illustrated by addressing the behaviour of violent criminals, thereby creating a model for virtual criminals. Within a number of simulation experiments, the model has been tested in the context of a street robbery scenario. In addition, a user study has been performed, which confirms the fact that the model enhances believability of virtual agents. © 2009 The Author(s)

ABC-EBDI: A cognitive-affective framework to support the modeling of believable intelligent agents.

El Grupo de Investigación de Interfaces Avanzadas (AffectiveLab), es un grupo reconocido por el Gobierno de Aragón (T60-20R) cuya actividad se enmarca en el área de la Interacción Humano-Computadora (IHC). Su actividad investigadora se ha centrado, en los últimos años, en cuatro temas principales: interacción natural, informática afectiva, accesibilidad e interfaces basadas en agentes inteligentes, siendo esta última en la que se enmarca esta tesis doctoral. Más concretamente, la realización de esta tesis doctoral se enmarca dentro de los proyectos de investigación nacionales JUGUEMOS (TIN2015-67149-C3-1R) y PERGAMEX (RTI2018-096986-B-C31). Una de sus líneas de investigación se centra en el desarrollo de arquitecturas cognitivo-afectivas para apoyar el modelado afectivo de los agentes inteligentes. El AffectiveLab tiene una sólida experiencia en el uso de agentes de interfaz incorporados que exhiben expresiones afectivas corporales y faciales (Baldassarri et al., 2008). En los últimos años, se han centrado en el modelado del comportamiento de los agentes inteligentes (Pérez et al., 2017).La definición de agente inteligente es un tema controvertido, pero se puede decir que es una entidad autónoma que recibe información dinámica del entorno a través de sensores y actúa sobre el medio ambiente a través de actuadores, mostrando un comportamiento dirigido a un objetivo (Russell et al., 2003). El modelado de los procesos cognitivos en los agentes inteligentes se basa en diferentes teorías (Moore, 1980; Newell, 1994; Bratman, 1987) que explican, desde diferentes puntos de vista, el funcionamiento de la mente humana. Los agentes inteligentes implementados sobre la base de una teoría cognitiva se conocen como agentes cognitivos. Los más desarrollados son los que se basan en arquitecturas cognitivas, como Soar (Laird et al., 1987), ACT-R (Anderson, 1993) y BDI (Rao and Georgeff, 1995). Comparado con Soar y otras arquitecturas complejas, BDI se destaca por su simplicidad y versatilidad. BDI ofrece varias características que la hacen popular, como su capacidad para explicar el comportamiento del agente en cada momento, haciendo posible una interacción dinámica con el entorno. Debido a la creciente popularidad del marco BDI se ha utilizado para apoyar el modelado de agentes inteligentes (Larsen, 2019; (Cranefield and Dignum, 2019). En los últimos años, también han aparecido propuestas de BDI que integran aspectos afectivos. Los agentes inteligentes construidos en base a la arquitectura BDI que también incorporan capacidades afectivas, se conocen como agentes EBDI (Emotional BDI) y son el foco de esta tesis. El objetivo principal de esta tesis ha sido proponer un marco cognitivo-afectivo basado en el BDI que sustente el modelado cognitivo-afectivo de los agentes inteligentes. La finalidad es ser capaz de reproducir un comportamiento humano creíble en situaciones complejas donde el comportamiento humano es variado y bastante impredecible. El objetivo propuesto se ha logrado con éxito en los términos descritos a continuación:• Se ha elaborado un exhaustivo estado del arte relacionado con los modelos afectivos más utilizados para modelar los aspectos afectivos en los agentes inteligentes.• Se han estudiado las arquitecturas de BDI y las propuestas previas de EBDI. El estudio, que dio lugar a una publicación (Sánchez-López and Cerezo, 2019), permitió detectar las cuestiones abiertas en el área, y la necesidad de considerar todos los aspectos de la afectividad (emociones, estado de ánimo, personalidad) y su influencia en todas las etapas cognitivas. El marco resultante de este trabajo doctoral incluye también el modelado de la conducta y el comportamiento comunicativo, que no habían sido considerados hasta ahora en el modelado de los agentes inteligentes. Estos aspectos colocan al marco resultante entre EBDI los más avanzados de la literatura. • Se ha diseñado e implementado un marco basado en el BDI para soportar el modelado cognitivo, afectivo y conductual de los agentes inteligentes, denominado ABC-EBDI (Sanchez et al., 2020) (Sánchez et al., 2019). Se trata de la primera aplicación de un modelo psicológico muy conocido, el modelo ABC de Ellis, a la simulación de agentes inteligentes humanos realistas. Esta aplicación implica:o La ampliación del concepto de creencias. En el marco se consideran tres tipos de creencias: creencias básicas, creencias de contexto y comportamientos operantes. Las creencias básicas representan la información general que el agente tiene sobre sí mismo y el entorno. Las conductas operantes permiten modelar la conducta reactiva del agente a través de las conductas aprendidas. Las creencias de contexto, que se representan en forma de cogniciones frías y calientes, se procesan para clasificarlas en creencias irracionales y racionales siguiendo las ideas de Ellis. Es la consideración de creencias irracionales/racionales porque abre la puerta a la simulación de reacciones humanas realistas.o La posibilidad de gestionar de forma unificada las consecuencias de los acontecimientos en términos de consecuencias afectivas y de comportamiento (conducta). Las creencias de contexto racionales conducen a emociones funcionales y a una conducta adaptativa, mientras que las creencias de contexto irracionales conducen a emociones disfuncionales y a una conducta maladaptativa. Este carácter funcional/disfuncional de las emociones no se había utilizado nunca antes en el contexto del BDI. Además, el modelado conductual se ha ampliado con el modelado de estilos comunicativos, basado en el modelo Satir, tampoco aplicado previamente al modelado de agentes inteligentes. El modelo de Satir considera gestos corporales, expresiones faciales, voz, entonación y estructuras lingüísticas.• Se ha elegido un caso de uso, "I wish a had better news" para la aplicación del marco propuesto y se han realizado dos tipos de evaluaciones, por parte de expertos y de usuarios. La evaluación ha confirmado el gran potencial del marco propuesto para reproducir un comportamiento humano realista y creíble en situaciones complejas.<br /

Towards Computer-Assisted Regulation of Emotions

Tunteet ovat keskeinen ja erottamaton osa ihmisen toimintaa, ajattelua ja yksilöiden välistä vuorovaikutusta. Tunteet luovat perustan mielekkäälle, toimivalle ja tehokkaalle toiminnalle. Joskus tunteiden sävy tai voimakkuus voi kuitenkin olla epäedullinen henkilön tavoitteiden ja hyvinvoinnin kannalta. Tällöin taidokas tunteiden säätely voi auttaa saavuttamaan terveen ja menestyksellisen elämän. Väitöstyön tavoitteena oli muodostaa perusta tulevaisuuden tietokoneille, jotka auttavat säätelemään tunteita. Tietokoneiden tunneälyä on toistaiseksi kehitetty kahdella alueella: ihmisen tunnereaktioiden mittaamisessa ja tietokoneen tuottamissa tunneilmaisuissa. Viimeisimmät teknologiat antavat tietokoneille jo mahdollisuuden tunnistaa ja jäljitellä ihmisen tunneilmaisuja hyvinkin tarkasti. Väitöstyössä toimistotuoliin asennetuilla paineantureilla kyettiin huomaamattomasti havaitsemaan muutoksia kehon liikkeissä: osallistujat nojautuivat kohti heille esitettyjä tietokonehahmoja. Tietokonehahmojen esittämät kasvonilmeet ja kehollinen etäisyys vaikuttivat merkittävästi osallistujien tunne- ja tarkkaavaisuuskokemuksiin sekä sydämen, ihon hikirauhasten ja kasvon lihasten toimintaan. Tulokset osoittavat että keinotekoiset tunneilmaisut voivat olla tehokkaita henkilön kokemusten ja kehon toiminnan säätelyssä. Väitöstyössä laadittiin lopulta vuorovaikutteinen asetelma, jossa tunneilmaisujen automaattinen tarkkailu liitettiin tietokoneen tuottamien sosiaalisten ilmaisujen ohjaamiseen. Osallistujat pystyivät säätelemään välittömiä fysiologisia reaktioitaan ja tunnekokemuksiaan esittämällä tahdonalaisia kasvonilmeitä (mm. ikään kuin hymyilemällä) heitä lähestyvälle tietokonehahmolle. Väitöstyön tuloksia voidaan hyödyntää laajasti, muun muassa uudenlaisten, ihmisen luonnollisia vuorovaikutustapoja paremmin tukevien tietokoneiden suunnittelussa.Emotions are intimately connected with our lives. They are essential in motivating behaviour, for reasoning effectively, and in facilitating interactions with other people. Consequently, the ability to regulate the tone and intensity of emotions is important for leading a life of success and well-being. Intelligent computer perception of human emotions and effective expression of virtual emotions provide a basis for assisting emotion regulation with technology. State-of-the-art technologies already allow computers to recognize and imitate human social and emotional cues accurately and in great detail. For example, in the present work a regular looking office chair was used to covertly measure human body movement responses to artifical expressions of proximity and facial cues. In general, such artificial cues from visual agents were found to significantly affect heart, sweat gland, and facial muscle activities, as well as subjective experiences of emotion and attention. The perceptual and expressive capabilities were combined in a setup where a person regulated her or his more spontaneous reactions by either smiling or frowning voluntarily to a virtual humanlike character. These results highlight the potential of future emotion-sensitive technologies for creating supportive and even healthy interactions between humans and computers

Computer Game Innovation

Faculty of Technical Physics, Information Technology and Applied Mathematics. Institute of Information TechnologyWydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej. Instytut InformatykiThe "Computer Game Innovations" series is an international forum designed to enable the exchange of knowledge and expertise in the field of video game development. Comprising both academic research and industrial needs, the series aims at advancing innovative industry-academia collaboration. The monograph provides a unique set of articles presenting original research conducted in the leading academic centres which specialise in video games education. The goal of the publication is, among others, to enhance networking opportunities for industry and university representatives seeking to form R&D partnerships. This publication covers the key focus areas specified in the GAMEINN sectoral programme supported by the National Centre for Research and Development

Development of virtual agents with a theory of emotion regulation

Item does not contain fulltext2008 IEEE/WIC/ACM International Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology, Sydney, NSW, Australia, 9-12 Dec. 200