The perception of emotion in artificial agents

Given recent technological developments in robotics, artificial intelligence and virtual reality, it is perhaps unsurprising that the arrival of emotionally expressive and reactive artificial agents is imminent. However, if such agents are to become integrated into our social milieu, it is imperative to establish an understanding of whether and how humans perceive emotion in artificial agents. In this review, we incorporate recent findings from social robotics, virtual reality, psychology, and neuroscience to examine how people recognize and respond to emotions displayed by artificial agents. First, we review how people perceive emotions expressed by an artificial agent, such as facial and bodily expressions and vocal tone. Second, we evaluate the similarities and differences in the consequences of perceived emotions in artificial compared to human agents. Besides accurately recognizing the emotional state of an artificial agent, it is critical to understand how humans respond to those emotions. Does interacting with an angry robot induce the same responses in people as interacting with an angry person? Similarly, does watching a robot rejoice when it wins a game elicit similar feelings of elation in the human observer? Here we provide an overview of the current state of emotion expression and perception in social robotics, as well as a clear articulation of the challenges and guiding principles to be addressed as we move ever closer to truly emotional artificial agents

Enhanced Living Environments

This open access book was prepared as a Final Publication of the COST Action IC1303 “Algorithms, Architectures and Platforms for Enhanced Living Environments (AAPELE)”. The concept of Enhanced Living Environments (ELE) refers to the area of Ambient Assisted Living (AAL) that is more related with Information and Communication Technologies (ICT). Effective ELE solutions require appropriate ICT algorithms, architectures, platforms, and systems, having in view the advance of science and technology in this area and the development of new and innovative solutions that can provide improvements in the quality of life for people in their homes and can reduce the financial burden on the budgets of the healthcare providers. The aim of this book is to become a state-of-the-art reference, discussing progress made, as well as prompting future directions on theories, practices, standards, and strategies related to the ELE area. The book contains 12 chapters and can serve as a valuable reference for undergraduate students, post-graduate students, educators, faculty members, researchers, engineers, medical doctors, healthcare organizations, insurance companies, and research strategists working in this area

Ein Computermodell für die Simulation von emotionalen Angleichungsprozessen in der Mensch-Roboter Interaktion

Damm O. Ein Computermodell für die Simulation von emotionalen Angleichungsprozessen in der Mensch-Roboter Interaktion. Bielefeld: Universität Bielefeld; 2014.Es gibt seit über 20 Jahren unterschiedliche Ansätze, virtuelle Agenten und humanoide Roboter sozialer und menschlicher erscheinen zu lassen. Um diesem Ziel näher zu kommen, wird in unterschiedliche Richtungen geforscht. Die künstlichen Interaktionspartner haben das Hören und Sprechen gelernt, um die Interaktion angenehmer und einfacher zu machen. Es wurden Modelle entwickelt die es möglich machen, komplexe Dialoge mit ihnen zu führen und nicht zuletzt wurden unterschiedliche Emotionsmodelle implementiert. Viele Modelle von artifiziellen Emotionen versuchen über unterschiedlichen Input einen internen emotionalen Zustand zu errechnen und diesen durch den Roboter darzustellen. Diese Modelle reichen vom diskreten OCC-Modell, bei dem Emotionen eine wertende Reaktion auf Konsequenzen von Ereignissen, Handlungen von Agenten oder Aspekte von Objekten sind, bis hin zu multidimensionalen Modellen die versuchen natürliche Emotionen zu simulieren. Für das OCC-Modell bedeutet das zum Beispiel, dass eine Handlung mehr oder weniger zu einer Emotion führt. Bei den dimensionalen Modellen wird der emotionale Zustand über einen Punkt in einem 3 dimensionalen Raum modelliert. Dieser Punkt wird durch wahrgenommene Handlungen oder Ereignisse im Raum bewegt. Die Emotionen sind unterschiedlichen Bereichen in diesem Raum zugeordnet. Das hier vorgestellte Modell basiert auf Erkenntnissen, die zuvor in mehreren empirischen Studien gewonnen wurden. Es simuliert emotionale Angleichungsprozesse, die in der Mensch-Mensch Interaktion beobachtet werden können. Es wird also nicht versucht, dem Roboter einen emotionalen Zustand zu ”geben“, vielmehr liegt der Focus auf der Interaktion und der Wirkung einer gezeigten Emotion auf eben diese. Dafür wurde ein Ebenen-Modell implementiert, das dem Roboter ermöglicht in unterschiedlichen Situationen emotional angemessen zu reagieren. Es setzt (Facial) Mimicry ein, damit der Roboter positiver wahrgenommen wird und ein Social Bonding zu etablieren. Des Weiteren werden Emotionen eingesetzt, um die Interaktion gezielt zu beeinflussen und um auf Ereignisse, die nicht direkt zur Interaktion gehören, zu reagieren

A multidimensional investigation of the relationship between skin-mediated somatosensory signals, emotion regulation and behavior problems in autistic children

IntroductionAutistic children may have abnormal sensory perception, emotion dysregulation and behavior problems. The aim of this cross-sectional study was to explore the relationship between skin-mediated somatosensory signals and emotion/behavior difficulties in autistic children and adolescents, in comparison typically developing peers (TDP).MethodsThirty-eight autistic children and adolescents and 34 TDP completed a multidimensional assessment consisting of the measurement of somatosensory thresholds of touch, pain and temperature, a task on emotion knowledge and parent-reported questionnaires on sensory reactivity, emotion regulation and behavior.ResultsAutistic children had higher pain sensitivity, less sensory reactive behaviors and more behavior problems than their TDP. In contrast to TDP, several somatosensory thresholds of autistic children correlated with emotion regulation and behavior problems.DiscussionSensory dysfunction may affect the development of emotional processing and behavior in autistic children and adolescents. This knowledge can lay the foundation for future studies on co-occurring alterations in corresponding neural networks and for the implementation of early interventions, including sensory rehabilitation therapy, for promoting regulated behaviors in autistic children and adolescents

Technische Unterstützung für Menschen mit Demenz : Symposium 30.09. - 01.10.2013

Wie sollten technische Systeme zur Unterstützung von Menschen mit Demenz gestaltet sein? Was wünschen sich die Patienten, Angehörigen, Pflegenden, und Ärzte? Und was können technische Assistenzsysteme überhaupt leisten? Am KIT fand im Oktober 2013 ein Symposium zu diesen Fragen statt. Experten aus verschiedenen Disziplinen kamen zusammen, um den aktuellen Stand in den jeweiligen Gebieten zu erörtern. Dieser Band gibt einen Überblick über die Erkenntnisse aus den verschiedenen Blickwinkeln

Soziale Roboter, Empathie und Emotionen : eine Untersuchung aus interdisziplinärer Perspektive

Bericht: «Soziale Roboter, Empathie und Emotionen»Robots, empathy, emotions, technology assessmen

2018 Symposium Brochure

This dissertation explores the mean field Heisenberg spin system and its evolution in time. We first study the system in equilibrium, where we explore the tool known as Stein's method, used for determining convergence rates to thermodynamic limits, both in an example proof for a mean field Ising system and in tightening a previous result for the equilibrium mean field Heisenberg system. We then model the evolution of the mean field Heisenberg model using Glauber dynamics and use this method to test the equilibrium results of two previous papers, uncovering a typographical error in one. Agreement in other aspects between theory and our simulations validates our approach in the equilibrium case. Next, we compare the evolution of the Heisenberg system under Glauber dynamics to a number of forms of Brownian motion and determine that Brownian motion is a poor match in most situations. Turning back to Stein's method, we consider what sort of proof regarding the behavior of the mean field Heisenberg model over time is obtainable and look at several possible routes to that path. We finish up by offering a Stein's method approach to understanding the evolution of the mean field Heisenberg model and offer some insight into its convergence in time to a thermodynamic limit. This demonstrates the potential usefulness of Stein's method in understanding the finite time behavior of evolving systems. In our efforts, we encounter several holes in current mathematical and physical knowledge. In particular, we suggest the development of tools for Markov chains currently unavailable and the development of a more physically based algorithm for the evolution of Heisenberg systems. These projects lie beyond the scope of this dissertation but it is our hope that these ideas may be useful to future research

Foundations and applications of human-machine-interaction

Der vorliegende Tagungsband zur 10. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme gibt einen Einblick in die aktuelle Forschung im Bereich der Mensch-Maschine- Interaktion. Einen besonderen Fokus stellt das Wechselspiel von Grundlagenforschung und anwendungsbezogener Forschung dar, was sich im breiten Themenspektrum widerspiegelt, welches von theoretischen und methodischen Betrachtungen bis hin zu anwendungsnahen Fragestellungen reicht. Dabei finden Inhalte aus allen Phasen des Forschungsprozesses Beachtung, sodass auch im Rahmen der 10. Berliner Werkstatt MMS wieder sowohl neue Untersuchungskonzepte als auch abschließende Befunde diskutiert werden. Zentrale Themengebiete sind u. a. Fahrer-Fahrzeug-Interaktion, Assistenzsysteme, User Experience, Usability, Ubiquitous Computing, Mixed & Virtual Reality, Robotics & Automation, Wahrnehmungsspezifika sowie Psychophysiologie und Beanspruchung in der Mensch-Maschine-Interaktion.The proceedings of the 10th Berlin Workshop Human-Machine-Systems provide an insight into the current research in the field of human-machine-interaction. The main focus lies on the interplay between basic and applied research, which is reflected in the wide range of subjects: from theoretical and methodological issues to application oriented considerations. Again all stages of the research process are represented in the contributions of the 10th Berlin Workshop HMS. This means new research concepts as well as final results are subject of this volume. Central topics include driver-vehicleinteraction, assistance systems, user experience, usability, ubiquitous computing, mixed and virtual reality, robotics & automation, perception specifics, as well as psychophysiology and workload in human-machine-interaction