Masarykova univerzita fakulta informatiky

4MODELOVANIE OSOBNOSTI V INFORMATIKE

Vznik modelov osobnosti v informatike je rýchlejší ako v psychológii. Každý autor pristupuje k modelovaniu vlastným spôsobom.

Prvým človekom ktorý si položil otázku či môžu počítače myslieť bol Alan Turing²⁶ a svoju úvahu popísal pomocou prvej varianty známeho Turingovho testu a uverejnil v článku Computing Machinery Intelligence. Úlohou Turingovho testu bolo zistiť, či sa umelá inteligencia správa naozaj inteligentne. Princíp testu je založený na imitačnej hre. Pre potreby umelej inteligencie do tejto hry bol zahrnutý počítač. Účastníkmi hry bol sudca, nejaký človek a počítač. Sudca kládol otázky a pokiaľ nevedel rozhodnúť kto mu na otázku odpovedal tak umelá inteligencia prešla týmto testom. Osobne som takýto malý Turingov test vyskúšala na zábavnej aplikácii od OUTFIT 7, ktorá produkuje aplikácie so zameraním na zvieratá, s ktorými je možné sa hrať, zabávať na ich vtipných kúskoch, niektoré sú veľmi dobrou motiváciou pre deti k hygienickým návykom a s niektorými sa môžete dokonca porozprávať. S ohľadom na to, že je to aplikácia skôr pre deti, veľmi ma prekvapila úroveň komunikácie, kde si „zviera“ pamätalo moje meno a jednotlivé poskytnuté informácie o mne. Komunikácia z mojej strany prebiehala v podobe textu a spätnú väzbu som dostala v podobe hovoreného slova. Pri poskytnutí informácie „musím už ísť spať zajtra vstávam, lebo ideme na výlet“ a následnom ukončení aplikácie, pri jej spustení prvá otázka smerovala k tomu ako bolo na výlete. Nakoniec aplikácia neprešla testom, pretože pri pokuse učenia sa zviera vyhýbalo odpoveďami a pri napísaní definície si túto definíciu nevšímalo a neskôr s danou definíciou nepracovalo.

7. KONEČNÉ AUTOMATY – MODELOVANIE POMOCOU AGENTA

Autormi tohto prístupu sú Piotr Gmytrasiewicz a Christine L. Lisetti. Zdrojom k tomuto prístupu je [57].

Hlavným cieľom autorov je ukázať ako práca s AI²⁷ (artificial intelligence) a kognitívnou vedou môže byť skombinovaná k vytvoreniu emócií a osobnosti.
DEFINÍCIE K PRÍSTUPU

Definícia 1: Rozhodovacia situácia agenta je štvorica:

D =
, kde S je množina vrtkých možných stavov prostredia, Pc(S) je pravdepodobnosť distribúcie nad S, ktorá popisuje informáciu o agentovom stave a vedomosti o stave, A je množina alternatívnych akcií, ktoré môže agent vykonať, Proj: P(S)×A→P(S) je funkcia, ktorá popisuje výsledok akcie, U je agentova užitočná funkcia.
Definícia 2: Emočný stav agenta je asociovaný s rozhodovacou situáciou D =
, ktorá je definovaná vyššie. Priradzuje emocionálny stav k rozhodovacej situácií, ale emocionálny stav a rozhodovacia situácia nie je to isté. Dôvodom je, že emócie na rozdiel od rozhodovacích situácií môžu zahrňovať fyzické zmeny napr. rýchlosť hovorenia, svalovú tenziu, rozšírenie zreníc, rýchlosť dýchania a pod.
Definícia 3: Osobnosť agenta je konečný automat P = (D, IN, Δ, N) kde D je konečná množina emočných stavov IN je množina vstupov z prostredia, Δ je emočná prechodová funkcia, Δ: D×IN* →D, N ϵ D je počiatočný alebo neutrálny emočný stav.

Táto definícia špecifikuje, že agentov emočný stav môže byť zmenený na postupnosti podnetov z prostredia.

Definícia 4: Model osobnosti agenta R je pravdepodobnostný konečný automat P_R = <D, IN, Δ, N> kde D je konečná množina emočných stavov agenta R, IN je množina vstupov z prostredia, Δ je pravdepodobnostná prechodová funkcia, Δ: D×IN* ×D→[0,1], N ϵ D je počiatočný alebo neutrálny emočný stav agenta R.

8. KONEČNÝ AUTOMAT –DIALÓGOVÝ AUTOMAT

Tvorcom tohto modelu je Ivan Kopeček z fakulty informatiky Masarykovej Univerzity v Brne [56]. Model je tvorený pomocou dialógového automatu, ktorý je vhodný k aplikovaniu širokej škály teoretických a praktických problémov.

Koncept dialógového automatu používa jednoduché algebrické štruktúry vzťahujúce sa k vnútorným stavom účastníkov dialógu (agentov) s dialógovými krokmi myslenými ako prechodová a výstupná funkcia.

K správnemu modelovaniu je potrebné vedieť čo je to dialógový automat a ako je reprezentovaný. Preto ho popíšem ako prvý a následne sa pokúsim popísať modelovanie osobnosti na základe tohto automatu.
DIALÓGOVÝ AUTOMAT – zjednodušuje zápis Mealyho automat a Kopeček ho vidí ako jednoduchý užívateľský model účastníka dialógu. Stavy automatu korešpondujú s vnútornými stavmi užívateľa. Prechodová funkcia prezentuje schému užívateľovho správania. Pri modelovaní ponechávam pôvodné názvy, s ktorými pracoval autor, aby prekladom nedošlo k nesprávnemu pomenovaniu.

Nech S = (S, A_s, V_s, f_s) a X = (X, A_x, V_x, f_x) je informačný systém. Atribúty f_s a f_x môžeme považovať za konečné. Dialógový automat je usporiadaná štvorica A=(S, X, λ, δ ) kde δ : S × X →S a λ : S×X →X sú prechodová a výstupná funkcia. Ak v stave a ϵ A automat detekuje aktuálny vstupný symbol zmení stav podľa funkcie δ a výstup dialógového prejavu podľa λ .

MODELOVANIE OSOBNOSTI

Nech S=(U, T, V, f) kde

U = {Angry, Joyful, Sad, Relaxed, E, C, P, N, NN},

T = {Valency, Arousal}

V = {Negative, Positive, Excited, Calm, Neutral}

f = (U, T) = V

systém je definovaný nasledovne X = (U_x, T_x, V_x, F_x) kde

U_x = {N0, N1, N2, P1, P2}

T_x = {meaning}

V_x = {neutral_news, negative_new, very_negative_news, positive_news, very_positive_news} U U

f_x(N0) = neutral_news

f_x(N1) = negtive_news

f_x(N2) = very_ negtive_news

f_x(P1) = positive_news

f_x(P2) = very_positive_news
Z predošlých definícií môžeme vytvoriť model cholerika A_c alebo model flegmatika A_p za predpokladu λ _c (s,x) =s, λ _p (s,x) =s a definovaním korešpondujúcich prechodových funkcií δ _c a δ _p.

9. 3D MODELOVANIE

Pomocou 3D grafiky sme schopní vytvoriť veľmi uveriteľné 3D postavy, ktoré sa hýbu, hovoria a ich výraz tváre sa mení. V hrách sa vierohodnosť postáv stará o väčší zážitok hráča. Okrem toho veľkým úspechom je aj priradenie emócií postavám. To však nestačí, emócie sú len súčasťou napodobnenia zložitosti človeka a emócie by mohli byť spojené so spôsobom pohybu postavy.

Podľa [59] dôveryhodný charakter v hre musí obsahovať:

• 
  Modelovanie: prevedenie tvaru a vzhľadu
  
• 
  Kinetika: definovanie ako sa má postava hýbať
  
• 
  Kognícia: schopnosti postavy, schopnosť plánovania a reakcií
  
• 
  Emócie: zahŕňa emócie a osobnostné predpoklady postavy
  

MODELOVANIE TVÁRE

Animácia zložená z troch základných priestorov: vedomosti, osobnosť a nálada. Medzi nimi neexistuje žiadna hierarchia, aby bolo možné tieto priestory udržať autonómne. Štvrtým priestorom môže byť geometria, ktorá dostáva informácie od ostatných priestorov, k vykresleniu tvarovej činnosti.

OSOBNOSŤ

Implementácia modulu osobnosti k hernej postave je inšpirovaná FFM – Five Factor Model (popísaný v časti 3.2.1). Autori sa rozhodli využiť tento prístup pretože FFM model im ponúka merateľné dimenzie, ktoré sú veľmi ľahko prezentovateľné. S modelom osobnosti spájajú aj nálady, ktoré sú síce iným priestorom, ale veľmi úzko súvisia s osobnosťou. V modeli sa využívajú dva typy nálad, a to prednastavené a vlastné. Prednastavené nálady sú založené na základných emóciách ako (strach, šťastie, hnev, prekvapenie a znechutenie). Vlastné nálady sú definované užívateľom. K modelovaniu využívajú iFACE²⁸ s využitím FML²⁹ (Face Modeling Language). Zaujímavosťou iFACE je, že zahŕňa off line dizajnové prostredie iFaceStudio k tvorbe animácií a konfigurácií hlavných objektov. Face player to potom veľmi ľahko prevedie do formy blízkej GUI aplikáciám.

10. MODEL OSOBNOSTI Z POZOROVANIA KOMUNIKÁCIE

Tvorcom tohto modelu je Ivan Kopeček z fakulty Informatiky Masarykovej Univerzity v Brne [55]. Prístup k tvorbe modelu osobnosti je založený na pozorovaní dialógu. Analýza tohto modelu je založená na konečných automatoch. Analýza konečných automatov využíva algebrické modely, ktoré môžu byť aplikované na širokú škálu problémov human-computer interakcií.

MODEL OSOBNOSTI je usporiadaná štvorica P = (Q, X, , s₀), kde

- Q je neprázdna konečná množina emocionálních stavov,

- X je neprázdna konečná množina vstupných a vstupných symbolov,

-: Q ×X ×X ×Q → [0, 1] – je pravdepodobnostná prechodová funkcia určujúca pravdepodobnosť prechodu z jedného stavu do iného stavu pri akceptovaní vstupného symbolu a vracajúca výstupný symbol.

- s₀: počiatočný emocionálny stav.

ODVODENIE MODELU OSOBNSTI

• 
  Základom je skonštruovať deterministický automat, ktorý generuje práve korpus dialógu C. K zostrojeniu Kopeček odporúča použiť trie automaton T.
  
• 
  Definujeme reláciu σ na množine stavov automatu T, takú že každá relácia ekvivalencie σ ⊆ p určuje príslušný quotient automat (vznikne z konečného automatu zoskupením stavov) T/σ ktorého jazyk L(T/σ) je postfix C.
  
• 
  T/σ upravíme tak, že všetky jeho stavy budú koncové, tým získame prefixový automat, ktorý generuje jazyk prefix-similar to C.
  
• 
  Prefixový automat prevedieme na nedeterministický Mealyho automat, a tak dostaneme nedeterministickú verziu osobnosti.
  
• 
  V poslednom kroku priradíme pravdepodobnosti do prechodovej funkcie.
  

11. INTERAKCIA ČLOVEK-POČÍTAČ

Častejšie sa používa názov human-computer interaction a z toho skratka HCI, ktorú budem ďalej v texte využívať. Prvý krát sa s výskumom tejto oblasti stretli okolo roku 1980. HCI sa veľmi rýchlo rozšírila a stále priťahuje odborníkov z ďalších odborov. HCI bol pôvodne definovaný veľmi naivne „ľahko naučiteľný, ľahko použiteľný“. Od tejto definície koncept HCI bol znova preformulovaný a tieto rekonštrukcie prebiehajú neustále a táto oblasť sa stáva čoraz problematickejšou.

Pôvodne sa HCI malo zamerať na text a úpravu tabuliek, ale to sa veľmi rýchlo rozšírilo na vizualizáciu, informačné systémy, systémy procesu rozvoja a mnohé oblasti dizajnu. Vďaka mimoriadnemu rastu sa HCI rozšírilo z pôvodného zamerania na individuálne a všeobecné správanie užívateľa. Zahrňovať by malo nielen všetky typy ľudí, ale aj čo najširšie spektrum ľudských zážitkov a aktivít. K zážitkom by malo prispievať grafické užívateľské rozhranie s interakciou techniky.

Interakcia ako súčasť HCI poskytuje vedomosti o užívateľoch, systémoch, dizajnovej metodológii. Príklady interaktivity môžeme vidieť v podobe internetbankingu, online nakupovania a aj digitálnych zariadení ako sú počítač a mobil.

2.