Historically, communication implies the transfer of information between bodies, yet this
phenomenon is constantly adapting to new technological and cultural standards. In a
digital context, it’s commonplace to envision systems that revolve around verbal modalities.
However, behavioural analysis grounded in psychology research calls attention to
the emotional information disclosed by non-verbal social cues, in particular, actions that
are involuntary. This notion has circulated heavily into various interdisciplinary computing
research fields, from which multiple studies have arisen, correlating non-verbal
activity to socio-affective inferences. These are often derived from some form of motion
capture and other wearable sensors, measuring the ‘invisible’ bioelectrical changes that
occur from inside the body.
This thesis proposes a motivation and methodology for using physiological sensory
data as an expressive resource for technology-mediated interactions. Initialised from a
thorough discussion on state-of-the-art technologies and established design principles
regarding this topic, then applied to a novel approach alongside a selection of practice
works to compliment this. We advocate for aesthetic experience, experimenting with
abstract representations. Atypically from prevailing Affective Computing systems, the
intention is not to infer or classify emotion but rather to create new opportunities for rich
gestural exchange, unconfined to the verbal domain.
Given the preliminary proposition of non-representation, we justify a correspondence
with modern Machine Learning and multimedia interaction strategies, applying an iterative,
human-centred approach to improve personalisation without the compromising
emotional potential of bodily gesture. Where related studies in the past have successfully
provoked strong design concepts through innovative fabrications, these are typically limited
to simple linear, one-to-one mappings and often neglect multi-user environments;
we foresee a vast potential. In our use cases, we adopt neural network architectures to
generate highly granular biofeedback from low-dimensional input data.
We present the following proof-of-concepts: Breathing Correspondence, a wearable
biofeedback system inspired by Somaesthetic design principles; Latent Steps, a real-time auto-encoder to represent bodily experiences from sensor data, designed for dance performance;
and Anti-Social Distancing Ensemble, an installation for public space interventions,
analysing physical distance to generate a collective soundscape. Key findings are
extracted from the individual reports to formulate an extensive technical and theoretical
framework around this topic. The projects first aim to embrace some alternative perspectives
already established within Affective Computing research. From here, these concepts
evolve deeper, bridging theories from contemporary creative and technical practices with
the advancement of biomedical technologies.Historicamente, os processos de comunicação implicam a transferência de informação
entre organismos, mas este fenómeno está constantemente a adaptar-se a novos padrões
tecnológicos e culturais. Num contexto digital, é comum encontrar sistemas que giram
em torno de modalidades verbais. Contudo, a análise comportamental fundamentada
na investigação psicológica chama a atenção para a informação emocional revelada por
sinais sociais não verbais, em particular, acções que são involuntárias. Esta noção circulou
fortemente em vários campos interdisciplinares de investigação na área das ciências da
computação, dos quais surgiram múltiplos estudos, correlacionando a actividade nãoverbal
com inferências sócio-afectivas. Estes são frequentemente derivados de alguma
forma de captura de movimento e sensores “wearable”, medindo as alterações bioeléctricas
“invisíveis” que ocorrem no interior do corpo.
Nesta tese, propomos uma motivação e metodologia para a utilização de dados sensoriais
fisiológicos como um recurso expressivo para interacções mediadas pela tecnologia.
Iniciada a partir de uma discussão aprofundada sobre tecnologias de ponta e princípios
de concepção estabelecidos relativamente a este tópico, depois aplicada a uma nova abordagem,
juntamente com uma selecção de trabalhos práticos, para complementar esta.
Defendemos a experiência estética, experimentando com representações abstractas. Contrariamente
aos sistemas de Computação Afectiva predominantes, a intenção não é inferir
ou classificar a emoção, mas sim criar novas oportunidades para uma rica troca gestual,
não confinada ao domínio verbal.
Dada a proposta preliminar de não representação, justificamos uma correspondência
com estratégias modernas de Machine Learning e interacção multimédia, aplicando uma
abordagem iterativa e centrada no ser humano para melhorar a personalização sem o
potencial emocional comprometedor do gesto corporal. Nos casos em que estudos anteriores
demonstraram com sucesso conceitos de design fortes através de fabricações
inovadoras, estes limitam-se tipicamente a simples mapeamentos lineares, um-para-um,
e muitas vezes negligenciam ambientes multi-utilizadores; com este trabalho, prevemos
um potencial alargado. Nos nossos casos de utilização, adoptamos arquitecturas de redes
neurais para gerar biofeedback altamente granular a partir de dados de entrada de baixa dimensão.
Apresentamos as seguintes provas de conceitos: Breathing Correspondence, um sistema
de biofeedback wearable inspirado nos princípios de design somaestético; Latent
Steps, um modelo autoencoder em tempo real para representar experiências corporais
a partir de dados de sensores, concebido para desempenho de dança; e Anti-Social Distancing
Ensemble, uma instalação para intervenções no espaço público, analisando a
distância física para gerar uma paisagem sonora colectiva. Os principais resultados são
extraídos dos relatórios individuais, para formular um quadro técnico e teórico alargado
para expandir sobre este tópico. Os projectos têm como primeiro objectivo abraçar algumas
perspectivas alternativas às que já estão estabelecidas no âmbito da investigação
da Computação Afectiva. A partir daqui, estes conceitos evoluem mais profundamente,
fazendo a ponte entre as teorias das práticas criativas e técnicas contemporâneas com o
avanço das tecnologias biomédicas
