Introducción a la computación afectiva, repaso a su historia, tecnología y aplicaciones

1. José Miguel López.
josemlp@correo.ugr.es 4 Grado Ingeniería Informática.

2. Índice:
1. Introducción.
2. Fundamentos Científicos.
¿Que son las emociones?
Emociones y aprendizaje
3. Desarrollo Histórico.
4. Emociones y Computadores
Reconocer emociones.
Expresar emociones
Tener emociones
Inteligencia emocional
Comunicar emociones
Emoción Markup Language
5. Aplicaciones actuales y futuras.
6. Conclusiones.
7. Bibliografía

3. Introducción:
Definición:
Es la computación que trata del reconocimiento, expresión y generación de emociones
por parte de los ordenadores o computadoras.
Rosalind W. Picard
Es un campo interdisciplinario que abarca la informática , la psicología y las ciencias
cognitivas .
Ya conocemos que la interfaz humano-computador se apoya cada vez más en
tecnologías como el reconocimiento de voz, sensores para el entorno del
usuario, gestos táctiles intuitivos y más recientemente interfaces cerebro-máquina.
Todas estas tecnologías junto con una buena dotación de inteligencia artificial, acercan
mucho el humano a la maquina, haciendo que la máquina sea capaz de conocer el
contexto humano del usuario con el que interactúa, para hacer la comunicaciones y
las respuestas mucho más efectiva.
Pero a pesar de esto vemos que el contexto humano no queda completo si no
contemplamos las emociones y sentimientos que pueda expresar el usuario.

4. Otro punto muy interesante es que mediante la computación afectiva
podemos conocernos mejor a nosotros, nuestra forma de actuar y de influir
en los demás.
La computación afectiva intenta
simular la empatía .

5. Fundamentos Científicos.
Conocer las emociones y el papel que desempeñan en el comportamiento humano, es
una parte esencial de la computación afectiva, es un tema muy humano y relacionado
tanto con la psicología como con la neurología ("Neurociencia Afectiva"), y aun a día
de hoy no tenemos demasiados conocimientos.
¿Que son las emociones?
Las emociones son reacciones psicofisiológicas que representan modos de
adaptación a ciertos estímulos del individuo cuando ve algo o una persona
importante para ellos.
Fisiológicamente, las emociones organizan rápidamente las respuestas de distintos
sistemas biológicos, incluidas las expresiones faciales, los músculos, la voz, la
actividad del SNA (Sistema nervioso autónomo) y la del sistema endocrino, a fin de
establecer un medio interno óptimo para el comportamiento más efectivo.

6. Emociones, toma decisiones y aprendizaje
Las emociones juegan un papel esencial en la toma de decisiones, la
percepción, el aprendizaje y condicionan muchos mecanismos del
pensamiento racional.
La combinación del Cociente Intelectual (CI) y el Cociente Emocional
(CE), es la idea básica de la denominada Psicología positiva respecto al
aprendizaje. Por ello el equilibrio emocional incrementa el aprendizaje.
Como sabemos los bebes para aprender de forma correcta de hacer las cosas
usan como estímulos las emociones que expresan las personas en las que
confían.
La emociones y sentimientos también intervienen en la forma de
memorizar, asociando información extra al conocimiento que se
memoriza, que hace más efectiva la consulta.
"Igual que cuando asociamos una canción o un olor, a un determinado
momento de nuestra vida".

7. El estándar de las emociones
Como sabemos el lenguaje de las
emociones no responde en absoluto
La expresividad de las emociones forma
ningún protocolo ni estándar
parte de la personalidad y la forma de
establecido, y es precisamente este
vida del actor.
punto donde radica la dificultad para su
manejo.
Otro punto de dificultad en el manejo de las emociones es el uso de
emociones fingidas o disimuladas.
Se han realizado numerosos estudios para encontrar la característica más
fidedigna para reconocer las emociones.

8. Un estudio de los más interesantes consistió en la búsqueda de
diferentes patrones en el sistema nervioso autónomo.
Autonomic nervous system activity distinguishes among emotions en la revista Science
(Ekman et al., 1983).
En este estudio, los actores simbolizaban expresiones faciales
(sin conocimiento directo de la emoción que representaban),
mientras eran registrados con una serie de variables autónomas
(ritmo cardiaco, conductancia de la piel).
Existen patrones emocionales para diferenciar seis
emociones, que son universales y biológicamente básicas:
Sorpresa (Surprise)
Asco (Disgust)
Tristeza (Sadness)
Ira (Anger)
Miedo (Fear)
Alegría /Felicidad (Happiness)
The Big Six
Emotions

9. También se propone (FACS) "Facial Action Coding System", que es un sistema
para catalogar los gestos faciales y correlacionarlos con la emociones que se
expresan.

10. Desarrollo Histórico
La historia de la computación afectiva está ligada a los hitos de la neurociencia afectiva.
Algunos de los más importantes son:
- Harlow (1848/1868) describe el caso Phineas Gage: donde debido a un
accidente, cambia la personalidad y se interesa por estudiar las emociones.
Charles Darwin, en su libro La expresión de las emociones en hombres y
animales (1872).
Hipótesis del hemisferio derecho Charles K. Mills (1912)
Diferentes emociones básicas se pueden distinguir autónomamente
(Ekman et al., 1983) The big Six,
Ampliación de los Big Six:
En 1990, Ekman amplia la lista con emociones que no tienen codificación en los
músculos de la cara. Incluye
diversión, desprecio, vergüenza, excitación, culpa, satisfacción, placer, alivio, orgullo.

11. Rosalind Picard
Rosalind W. Picard
(nacida el 17 de mayo 1962
en Massachusetts )
Directora y fundadora de la Computación Afectiva Grupo de
Investigación en el MIT Media Lab
Picard se atribuye el inicio de la rama informática que se conoce como computación
afectiva, con la publicación de ”Affective Computing”.
Picard explica la necesidad de monitorear las señales emocionales.
Destaca por su pensamiento religioso dentro del ámbito científico, ella piensa que las
cadenas de ADN son demasiado complejas para hacer sido generadas por un proceso
puramente aleatorio.
- Para ella, la complejidad del ADN muestra "la marca de la intervención", y "una
mente mucho más grande, mucho más científica, un ingeniero mucho mayor que
nosotros. “ y esto influye en su trabajo entorno a las emociones.

12. Emociones y Computadores
La computación afectiva está formada por cuatro
áreas relacionadas:
-
Reconocer emociones.
Expresar emociones.
Tener emociones.
La inteligencia emocional.

13. Reconocer emociones.
La computación afectiva debe hacer que los computadores sean capaces
de reconocer emociones.
Este reconocimiento de emociones partirá de la observación de las
expresiones emocionales y a partir del razonamiento sobre situaciones
que generen emociones.

14. Computadores pueden reconocer
emociones basándose:
- (FACS) "Facial Action Coding System", utilizando cámaras y sensores que
reconozcan los gestos de la cara.
- Sensores corporales, que registren parámetros tales como el pulso, la respiración
la temperatura, "humedad xD".

15. - Tono y Modulación de la Voz, analizando la señal de voz y sus variaciones.
ej: Al mentir, la voz suene más aguda y el volumen baja.
- Heurísticas basadas en comportamiento, forma, modo, errores al realizar
acciones.
ej: Forma agresiva de teclear en los exámenes, claramente indica nervios y estés ,
errores sintácticos cuando programamos, puede indicar cansancio.
- Interfaces Cerebro Máquina, utilizando electrodos que detecten directamente las
zonas del celebro que muestran más actividad.
Como vemos los computadores cuentan con más "sentidos" que nosotros, por lo
tanto el computador podrá incluso etiquetar más emociones incluso que un
humano.
Así el computador podrá ya reconocer emociones y conseguir adaptar su
comportamiento.

16. Expresar emociones.
Podemos ver a los computadores como actores de emociones, es decir, interpretan las
emociones. A través de ciertos canales podrán expresar emociones.
La información afectiva que se emite en una comunicación (humana o de computador) es
una información de segundo plano, es decir, se reconoce en paralelo a la información
principal y usa para resaltar la carga cognitiva.
Se puede implementar estados en el computador a los que les corresponda un estado
emocional.
A partir de este estado emocional el computador informa al usuario expresando una
emoción.
Por ejemplo, si estamos consumiendo demasiada CPU podría expresar un sentimiento de
enfado.
Las emociones se pueden expresar mediante luces de determinados
colores, melodías, simulando las expresiones faciales de un humano ...

17. Tener emociones.
Una de las preguntas más difíciles de responder que nos podemos hacer sería si los
computadores pueden sentir.
Y esto provoca una gran discusión, entre otras cosas porque consideramos
los sentimientos como una frontera entre hombre y máquina.
Rosalin Picard, en 1998, propuso un modelo con cuatro componentes que se deberían
cumplir en un sistema para que este tenga emociones:
- Emociones emergentes: son aquellas que atribuimos a algo o alguien,
basándonos en la observación de su comportamiento
- Que posea rápidas emociones primarias. - Sorpresa, Asco, Tristeza, Ira, Miedo, Alegría y
Felicidad
- Que tenga emociones cognitivas, implicadas en el razonamiento cognitivo que realice.
Por ejemplo, que desarrolle una tarea compleja y el computador se sienta satisfecho por
ello.
- Que exista una interacción cuerpo-mente, es decir que cambie el funcionamiento
conforme aparezcan las emociones.

18. Inteligencia emocional.
Las emociones se muestran como una poderosa motivación.
Un computador emocional será aquel que tenga la habilidad de entender y
expresar sus propias emociones, reconociendo emociones en
otros, usándolas para motivar comportamientos adaptativos.
La habilidad de usar emociones, tanto propias como las de otros, para fines
cognitivos como el aprendizaje, etc. es una potente e importante habilidad
que se puede usar para muchos fines.

19. Comunicar emociones
Emoción Markup Language
Es el primer lenguaje de marcado definido por la W3C, y tiene como propósito
representar el estado emocional del usuario o el estado emocional que debe ser
simulado por la maquina.

20. Aplicaciones.
Fundamentalmente en:
-
Neuromarketing
Interfaces y comunicación hombre-maquina.
Arte y Ocio.
Calidad de vida.

21. Aplicaciones Presentes
Neuromarketing
Consiste en la aplicación de técnicas pertenecientes a las neurociencia al ámbito del
marketing, estudiando los efectos que la publicidad y otras acciones de comunicación
que tiene en el cerebro humano con la intención de poder llegar a predecir la conducta
del consumidor.
Es la aplicación que más dinero mueve, trata de analizar las emociones que producen
determinados productos, o campañas publicitarias, para conocer la forma de convencer a
las personas para comprar el producto que nos interese.
Pues como sabemos muchísimas de las decisiones que tomamos a
lo largo de la vida, se mueve por las emociones, si tener tan
presente la parte racional.

22. Affdex
Affdex proporcionan puntuaciones de emoción en general y en tiempo real a la
reproducción de anuncios publicitarios.
Otra alternativa es Crowd Emotion

23. Interfaces y comunicación hombrecomputador
Detección de Emociones en comunicaciones
verbales:
Reconocen el enfado, el aburrimiento y la duda a partir de la integración de
parámetros acústicos (como el tono de voz, la velocidad con la que se
habla o la duración de las pausas) con información acerca del desarrollo
del diálogo.
•Interesante su aplicación en
Robots Tele operadores.
Este trabajo ha sido realizado por científicos de la ETSIIT, Zoraida
Callejas y Ramón López-Cózar, y puedes consultar los detalles en:
http://goo.gl/cSO4nd

24. Robot AIDA
Mediante cámaras detecta signos de cansancio, estrés o sueño en
conductores, mostrando avisos.
Además emula los gestos de los ojos, de una persona.

25. Noldus
Noldus es otra empresa tecnológica que se dedica a desarrollar
soluciones para investigar el comportamiento humano y animal.
Tiene un producto que se ocupa de tratar las emociones que puedan
expresar los músculos de la cara (FACS) "Facial Action Coding System".

26. Arte y Ocio
Por ejemplo una artista pionera en usar computación afectiva es Naoko Tosa, y uno de
sus trabajos destacados “Unconscious Flow”, este trabajo concite en representar uno
avatares que se controlan mediante unos electrodos en las manos, que controlan las
variaciones en el ritmo cardiaco y la respiración.
Los avatares en forma de sirenas, van representando emociones que varían desde la
hostilidad hasta el amor.
*Naoko Tosa* usa el ritmo cardiaco y la respiración como parámetro del estado
emocional del usuario.
http://www.youtube.com/watch?v=wOLE_hLyLQU

27. Calidad de Vida
Affective Centered Smart Cities
El Ayuntamiento de Gijón, a través del Parque Científico
Tecnológico, pretende probar en un grupo de voluntarios un
dispositivo de bolsillo que mide las emociones que genera en sus
habitantes el entorno urbano.

28. Hipercycle

29. Hipercycle

30. Conclusiones
Como hemos visto esta tecnología se relaciona con muchas disciplinas
completamente distintas de la informática como pueden ser, la psicología, la
neurología y las ciencias cognitivas.
Dicha tecnología, también ser tiene gran relación con otras de las tecnologías
emergente, como pueden ser, interfaces cerebro-máquina, reconocimiento
de la voz, vehículos autónomos, computación vertibles e incluso el big data.
Al igual que todo, la tecnología en sí, no es buena ni mala, es el uso que se le dé.
Personalmente lo que más recelo me da, es que el mayor esfuerzo en
desarrollar esta tecnología viene dado por las grandes marcas, para aplicarlo a
sus campañas de marketing, se pone en duda si es éticamente correcto utilizar
las emociones para aumentar la ventas de sus productos, y si esto no atenta
contra la libertad de decisión.
¿Qué opináis?

31. No se sabe si esta tecnología
conseguirá humanizar los computadores o
robotizar los humanos.

33. Bibliografía:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rosalind_Picard
http://en.wikipedia.org/wiki/Affective_computing
http://es.wikipedia.org/wiki/Emoci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Neuromarketing
http://lenguajecorporal.org/tag/facs/
http://lenguajecorporal.org/mentiras-tono-voz/
[Sistema que analiza las expresiones corporales MIT]
(http://www.tecnopole.es/?q=es/node/1251)
[EmoXG]
(http://www.w3.org/2005/Incubator/emotion/XGR-emotion-20070710/)
[Affective Computing]
(http://affect.media.mit.edu/)
[Affdex]
http://www.affdex.com/
[crowdemotion]
http://www.crowdemotion.co.uk/
Como detectar mentiras:
(https://docs.google.com/file/d/0B-cAHd59XXhNLURITExXSkFhVzQ/edit)
Enlaces el lenguaje de los gestos:
http://www.bppaste.com/show.php?id=15927
[facereader]
(http://www.noldus.com/human-behavior-research/products/facereader)

34. http://www.gijon.es/noticias/show/18620-primer-proyecto-piloto-en-espana-sobre-computacionafectiva
http://biotic.ugr.es/pages/tablon/*/noticias-cientificas/2011/11/02/desarrollan-un-sistemainformatico-que-permite-a-una-maquina-reconocer-el-estado-de-animo-de-las-personas-con-las-quese-comunica-2
http://interfacemindbraincomputer.wikifoundry.com/page/2.A.1.1.4.Computacion+Emocional+(Interaction-Interface)
http://cala.unex.es/cala/epistemowikia/index.php?title=Dom%C3%B3tica_Afectiva