מיחשוב חישתי
מיחשוב חִישָׁתִי (באנגלית: Affective computing) - הוא מחקר ופיתוח של מערכות והתקנים אשר יכולים לזהות, לפרש, לעבד ולדמות השפעות אנושיות. זהו ענף בינתחומי המשתרע על פני מדעי המחשב, פסיכופיזיולוגיה ומדעי הקוגניציה[1]. ניתן למצוא כמה מרעיונות הליבה בתחום כבר בחקירה הפילוסופית המוקדמת על רגש[2], אולם הקישור המודרני יותר אל מדעי המחשב מקורו במאמרה של רוזלינד פיקארד משנת 1995[3] על מיחשוב חישתי ובספרה Affective Computing[4] אשר פורסם על ידי דפוס MIT. אחד המניעים למחקר הוא היכולת להעניק למכונות אינטליגנציה רגשית, לרבות לדמות אמפתיה. המכונה צריכה לפרש את המצב הרגשי של בני האדם ולהתאים את התנהגותה אליהם, כלומר - לתת מענה הולם לאותם רגשות.
תחומי מחקר[עריכה]
גילוי וזיהוי מידע רגשי[עריכה]
גילוי מידע רגשי מתחיל בדרך כלל בחיישנים פסיביים אשר אוספים נתונים על המצב הפיזי או על התנהגותו של המשתמש האנושי מבלי לפרש את הקלט. הנתונים שנאספים מקבילים תיאורטית לרמזים שבני אדם משתמשים בהם כדי לתפוס רגשות אצל אחרים. לדוגמה, מצלמת וידאו עשויה ללכוד הבעות פנים, תנוחת גוף ומחוות, בעוד שמיקרופון עשוי ללכוד דיבור. חיישנים אחרים מזהים רמזים רגשיים על ידי מדידה ישירה של נתונים פיזיולוגיים, כגון טמפרטורת העור והתנגדות גלוונית[5].
זיהוי מידע רגשי מחייב חילוץ של דפוסים משמעותיים מהנתונים שנאספו. הדבר יכול להתבצע באמצעות טכניקות למידת מכונה שונות, כגון זיהוי דיבור, עיבוד שפה טבעית או זיהוי הבעות פנים, כמו גם בשיטות מסורתיות כגון סטטיסטיקה הסקית. המטרה של רוב הטכניקות הללו היא לייצר תוויות שיתאימו לתוויות שתופס אנושי היה נותן באותו מצב: לדוגמה, אם אדם מחווה הבעת פנים כגון קימוט המצח, אזי מערכת הראייה הממוחשבת עשויה להצמיד לאותו אדם את התוויות "מבולבל", "מרוכז" או "מעט שלילי". תוויות אלה עשויות להיות תואמות או לא להתאים למה שהאדם מרגיש בפועל.
רגש במכונות[עריכה]
ענף נוסף במיחשוב רגשי שואפת להגיע לתכנון של מכשירים חישוביים אשר הינם בעלי רגשות ממש או אשר מסוגלים לדמות באופן משכנע רגשות. גישה מעשית יותר, אשר מבוססת על יכולות טכנולוגיות עדכניות, היא הדמיית רגשות בסוכני שיחה על מנת להעשיר ולהקל על האינטראקטיביות בין האדם למכונה[6].
טכנולוגיות[עריכה]
בפסיכולוגיה, במדעי הקוגניציה ובמדעי המוח, קיימות שתי גישות עיקריות לתיאור האופן שבו בני אדם תופסים ומסווגים רגש: גישת הרצף והגישה הקטגורית. גישת הרצף נוטה להשתמש בממדים כמו שלילי מול חיובי, רגוע מול מגורה. הגישה הקטגורית נוטה להשתמש בסיווגים מובחנים של רגש, כמו שמח, עצוב, כועס, מפחד, מופתע, נגעל. ניתן להשתמש בסוגים שונים של רגרסיה ושיטות למידת מכונה כדי לייצר תוויות רציפות או בדידות של רגשות. ישנם מודלים אשר מאפשרים שילוב בין הקטגוריות. למשל, פרצוף מופתע-שמח או פרצוף חושש-מופתע[7].
הסעיפים הבאים מתייחסים לנתוני הקלט העיקריים אשר משמשים עבור זיהוי רגשות.
ניטור פסיכופיזיולוגי[עריכה]
על פי גישת הפסיכופיזיולוגיה, ניתן לזהות את המצב הרגשי של בני אדם על ידי ניטור וניתוח הסימנים הפיזיולוגיים שלהם. סימנים אלו נעים החל משינויים בקצב הלב ובמוליכות העור, דרך ניתוח חשמלי של פעילות מוחית ופעילות השרירים ועד לניתוח כח האחיזה. תחום זה תופס תאוצה ולאחרונה ניתן למצוא מוצרים אשר מיישמים את שיטה זו, הודות לחסינות השיטה להטיות מכוונות של התוצאות על ידי האדם הנמדד וכן הודות לרציפות במדידה, שמאפשרת להשתמש בתוצרי המדידה במערכות מיחשוב חישתי בזמן אמת.
זיהוי רגשות מדיבור[עריכה]
שינויים שונים במערכת העצבים האוטונומית יכולים לשנות בעקיפין את אופן הדיבור של האדם, וטכנולוגיות מיחשוב חישתי יכולות למנף מידע זה לטובת זיהוי רגש. לדוגמה, דיבור שמופק במצב של פחד, כעס או שמחה הופך להיות מהיר, רועש ומבוטא במדויק, עם טווח גבוה ורחב יותר בגובה הצליל, בעוד שרגשות כמו עייפות, שעמום או עצב נוטים ליצור דיבור איטי, מטושטש ומעורפל[8]. עוד נמצא כי רגשות מסוימים מזוהים בקלות רבה יותר מבחינה חישובית, כגון כעס[9] או אישור[10].
טכנולוגיות עיבוד של דיבור רגשי מזהות את המצב הרגשי של האדם באמצעות ניתוח חישובי של תכונות דיבור. ניתן לנתח פרמטרים ווקאליים כגון משתני גובה וקצב דיבור באמצעות טכניקות זיהוי תבניות[9][11].
ניתוח דיבור הוא שיטה יעילה לזיהוי מצב רגשי, עם דיוק ממוצע של 70% עד 80%, על פי מחקרים משנת 2003 ו-2006[12][13]. שיטות אלו נוטות לעלות על הדיוק האנושי הממוצע (כ-60%[9]), אך הן פחות מדויקות משיטות אחרות לזיהוי רגשות, כגון מדדים פסיכופיזיולוגיים או זיהוי הבעות פנים[14]. עם זאת, מכיוון שמאפייני דיבור רבים אינם תלויים בסמנטיקה או בתרבות, טכניקה זו נחשבת לכיוון מבטיח למחקר נוסף.
זיהוי רגש מהבעות פנים[עריכה]
זיהוי ועיבוד הבעות פנים מבוצעים באמצעות שיטות שונות כגון זרימה אופטית, מודל מרקוב חבוי, עיבוד רשתות עצביות או מודלים של מראה פעיל. ניתן לשלב או למזג יותר מאופן אחד (זיהוי רב-מודאלי, למשל הבעות פנים ופרוזודית דיבור[15], או הבעות פנים ומחוות ידיים[16],) כדי לספק הערכה טובה יותר של מצבו הרגשי של האדם.
זיהוי מחוות גוף[עריכה]
ניתן להשתמש במחוות גופניות כאמצעי יעיל לזיהוי מצב רגשי מסוים של המשתמש, במיוחד כאשר נעשה בהם שימוש בשילוב עם דיבור וזיהוי הבעות פנים. בהתאם לפעולה הספציפית, מחוות יכולות להיות תגובות רפלקסיביות פשוטות, כמו הרמת כתפיים כאשר לא יודעים את התשובה לשאלה, או שהן יכולות להיות מורכבות ומשמעותיות כמו בעת תקשורת באמצעות שפת הסימנים. מחד, ללא כל שימוש בחפצים אנו יכולים לנופף בידיים, למחוא כפיים או לקרוץ. מאידך, בעת שימוש בחפצים, אנו יכולים להצביע עליהם, להזיז, לגעת או לבצע בהם פעולות. תוכנות מיחשוב חישתי מסוימות מסוגלות לזהות מחוות שונות, לנתח את ההקשר ולהגיב בצורה משמעותית, על מנת לשפר את יעילות האינטראקציה שבין אדם למחשב.
ישנן שיטות רבות לזיהוי מחוות הגוף[17]. הספרות המחקרית מבחינה בין שתי גישות שונות לזיהוי מחוות: מודל תלת מימד ומודל מבוסס מַרְאֶה[18]. השיטה המובילה עושה שימוש במידע תלת מימדי של אלמנטים מרכזיים של חלקי הגוף על מנת לקבל מספר פרמטרים חשובים, כמו מיקום כף היד או זוויות של מפרקים. מערכות המבוססות על מַרְאֶה משתמשות בתמונות או בסרטונים לצורך פרשנות ישירה. תנועות ידיים היו מוקד נפוץ בשיטות זיהוי מחוות גוף[18].
יישומים אפשריים[עריכה]
חינוך[עריכה]
בריאות[עריכה]
תחבורה[עריכה]
משחקי מחשב[עריכה]
אימון פסיכומוטורי[עריכה]
יישומים נוספים[עריכה]
גישות קוגניטיביסטיות לעומת גישות אינטראקטיביות[עריכה]
ראו גם[עריכה]
הערות שוליים[עריכה]
שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Jianhua Tao, Tieniu Tan, Affective Computing: A Review, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2005, עמ' 981–995, שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.ISBN 978-3-540-29621-8
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.William James, II.—WHAT IS AN EMOTION ?, Mind os-IX, 1884, עמ' 188–205 doi: 10.1093/mind/os-IX.34.188
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Picard, R. W, [chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://citeseerx.ist.psu.edu/document?repid=rep1&type=pdf&doi=6cbb574944750f13da351063632a46f0885de14d Affective Computing] 321, 1995
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Rosalind W. Picard, Affective computing, Cambridge, Mass.: MIT Press, 1. paperback ed, 2000, שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.ISBN 978-0-262-66115-7
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Nestor Garay, Idoia Cearreta, Juan Miguel Lopez, Inmaculada Fajardo, Assistive Technology and Affective Mediation, Human Technology: An Interdisciplinary Journal on Humans in ICT Environments 2, 2006-04-30, עמ' 55–83 doi: 10.17011/ht/urn.2006159
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Sabine Payr, Robert Trappl, Agent Culture: Human-agent interaction in A Multicultural World, CRC Press, 2004-06-11, שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.ISBN 978-1-135-61728-8. (בEnglish)
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Aleix M. Martinez, Shichuan Du, A Model of the Perception of Facial Expressions of Emotion by Humans: Research Overview and Perspectives, Cham: Springer International Publishing, 2017, עמ' 183–202, שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.ISBN 978-3-319-57020-4
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Cynthia Breazeal, Lijin Aryananda, Recognition of Affective Communicative Intent in Robot-Directed Speech, Autonomous Robots 12, 2002-01-01, עמ' 83–104 doi: 10.1023/A:1013215010749
- ↑ 9.0 9.1 9.2 שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Frank Dellaert, Thomas Polzin, Alex Waibel, Recognizing emotion in speech, 4th International Conference on Spoken Language Processing (ICSLP 1996), ISCA, 1996-10-03 doi: 10.21437/icslp.1996-462
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.D. Roy, A. Pentland, Automatic spoken affect classification and analysis, IEEE Comput. Soc. Press, 1996, עמ' 363–367 doi: 10.1109/AFGR.1996.557292
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.C.M. Lee, S. Narayanan, R. Pieraccini, Recognition of negative emotions from the speech signal, IEEE Workshop on Automatic Speech Recognition and Understanding, 2001. ASRU '01., IEEE doi: 10.1109/asru.2001.1034632
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Daniel Neiberg, Kjell Elenius, Kornel Laskowski, Emotion recognition in spontaneous speech using GMMs, ISCA, 2006-09-17, עמ' paper 1581–Tue1A3O.5–0 doi: 10.21437/Interspeech.2006-277
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Sherif Yacoub, Steve Simske, Xiaofan Lin, John Burns, Recognition of emotions in interactive voice response systems, ISCA, 2003-09-01, עמ' 729–732 doi: 10.21437/Eurospeech.2003-307
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.Eva Hudlicka, To feel or not to feel: The role of affect in human–computer interaction, International Journal of Human-Computer Studies 59, 2003-07, עמ' 1–32 doi: 10.1016/S1071-5819(03)00047-8
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.George Caridakis, Lori Malatesta, Loic Kessous, Noam Amir, Amaryllis Raouzaiou, Kostas Karpouzis, Modeling naturalistic affective states via facial and vocal expressions recognition, Proceedings of the 8th international conference on Multimodal interfaces, ACM, 2006-11-02 doi: 10.1145/1180995.1181029
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.T. Balomenos, A. Raouzaiou, S. Ioannou, A. Drosopoulos, K. Karpouzis, S. Kollias, Emotion Analysis in Man-Machine Interaction Systems, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2005, עמ' 318–328, שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.ISBN 978-3-540-24509-4
- ↑ שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.J.K. Aggarwal, Q. Cai, Human Motion Analysis: A Review, Computer Vision and Image Understanding 73, 1999-03, עמ' 428–440 doi: 10.1006/cviu.1998.0744
- ↑ 18.0 18.1 שגיאת לואה ביחידה package.lua בשורה 80: module 'יחידה:PV-options' not found.V.I. Pavlovic, R. Sharma, T.S. Huang, Visual interpretation of hand gestures for human-computer interaction: a review, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 19, 1997-07, עמ' 677–695 doi: 10.1109/34.598226
This article "מיחשוב חישתי" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:מיחשוב חישתי. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.
