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# Engenharia Eletrotécnica e Ciência dos Sistemas# Interação Homem-Computador# Aprendizagem de máquinas# Som# Processamento de Áudio e Fala

Avançando Agentes Sociais Interativos com o Modelo AMII

O modelo AMII melhora a comunicação para agentes socialmente interativos através de um comportamento não verbal mais aprimorado.

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Agentes Interativos Socialmente (AIS) são programas de computador ou robôs que imitam comportamentos humanos. Eles conseguem interagir com as pessoas usando gestos, fala e expressões faciais. O principal objetivo desses agentes é se comunicar de forma eficaz com os usuários, fazendo a conversa parecer mais natural e envolvente.

O Desafio da Comunicação Não-Verbal

Um aspecto chave da comunicação humana é o comportamento não-verbal, que inclui linguagem corporal, expressões faciais e gestos. Para que os AIS sejam bem-sucedidos, eles precisam imitar esse comportamento não-verbal com precisão. Essa tarefa é complicada porque os AIS podem atuar tanto como o falante quanto como o ouvinte em uma conversa. Eles devem gerar ações apropriadas com base em sua própria fala e comportamentos, enquanto também prestam atenção às ações do usuário.

O Modelo AMII

Para enfrentar esses desafios, um novo modelo chamado AMII (Modelo Adaptativo Multimodal Interpessoal e Intrapessoal) foi desenvolvido. Esse modelo foca em criar gestos faciais realistas para os AIS durante as conversas. Especificamente, o AMII adapta o comportamento dos agentes com base tanto em seu comportamento passado quanto nas ações do usuário.

Características Principais do AMII

  1. Codificação de Memória Modal: O modelo AMII armazena informações de fala e gestos passados para entender melhor o comportamento do agente individual. Isso ajuda o agente a lembrar suas ações anteriores e responder de forma adequada.

  2. Mecanismos de Atenção: O AMII usa mecanismos de atenção para analisar como o comportamento do agente e do usuário se relacionam. Isso ajuda o agente a adaptar seu comportamento com base nas interações em tempo real.

Dinâmicas de Comunicação

Em interações entre humanos, o falante e o ouvinte costumam adaptar seus comportamentos. Por exemplo, um falante pode mudar seus gestos com base nas reações do ouvinte, e vice-versa. Esse tipo de interação é conhecido como adaptação recíproca. Para que os AIS sejam envolventes, eles devem mostrar comportamentos adaptativos semelhantes.

Dois Tipos de Adaptação

  1. Adaptação Intrapessoal: Isso se refere à relação entre a fala e os gestos do próprio agente. Foca em como o agente pode modificar suas ações com base em seu comportamento passado.

  2. Adaptação Interpessoal: Trata-se da interação entre o falante e o ouvinte. Examina como o comportamento de cada parte influencia o outro durante a conversa.

Ambos os tipos de adaptação são cruciais para criar uma interação envolvente. O AMII capta essas dinâmicas estudando como os agentes podem responder de forma eficaz aos comportamentos anteriores, o que melhora a qualidade da conversa.

Modelos Existentes e Suas Limitações

Vários modelos anteriores tentaram criar comportamentos não-verbais para os AIS. No entanto, muitos desses modelos focaram apenas em um tipo de adaptação ou falharam em manter a continuidade nos gestos. Por exemplo, alguns modelos apenas examinaram as ações do falante ou do ouvinte sem considerar a interação completa.

Os Benefícios do AMII

O AMII se destaca em relação aos modelos anteriores ao combinar tanto a adaptação intrapessoal quanto a interpessoal em uma única estrutura. Isso significa que ele pode sintetizar gestos humanos para agentes que podem atuar como falantes e ouvintes. Sua capacidade de se basear em comportamentos passados faz com que as conversas pareçam mais fluidas e naturais.

Como o AMII Funciona

O sistema AMII usa uma combinação de componentes para funcionar de forma eficaz:

  1. Codificador Intrapessoal: Essa parte foca em codificar a fala e os gestos passados do agente. Armazenando essas informações, o agente pode gerar saídas relevantes com base em suas ações anteriores.

  2. Codificador Interpessoal: Este componente analisa a relação entre os comportamentos do agente e do usuário. Ele analisa como suas ações podem influenciar uma à outra.

  3. Gerador de Comportamento: Após analisar os dados intrapessoais e interpessoais, este componente gera os gestos faciais para o agente com base no contexto atual.

Através desses componentes, o AMII pode adaptar os gestos e expressões do agente para acompanhar o fluxo da conversa com o usuário.

Dados e Treinamento

Para desenvolver o modelo AMII, os pesquisadores o treinaram em interações reais entre humanos. Isso envolveu coletar dados sobre como as pessoas se comunicam, incluindo tanto sinais verbais quanto não-verbais. O modelo aprende com esses dados para sintetizar gestos realistas para os agentes.

Avaliação do AMII

Os pesquisadores avaliam o desempenho do AMII comparando seus comportamentos gerados aos comportamentos humanos reais. Eles usam várias métricas para avaliar quão de perto as ações do agente correspondem às de falantes e ouvintes humanos.

  1. Adequação do Comportamento: Isso mede quão bem os gestos do agente se encaixam no contexto da conversa. Taxas de erro mais baixas indicam um desempenho melhor.

  2. Semelhança da Adaptação Recíproca: Isso verifica quão de perto o comportamento do agente segue os padrões adaptativos vistos em conversas reais.

Resultados

Nos testes, o AMII superou muitos modelos existentes, produzindo gestos que eram tanto contextualmente apropriados quanto adaptativos. A avaliação mostrou que o modelo podia criar interações que se assemelhavam bastante a trocas humanas, demonstrando seu potencial para aplicações no mundo real.

Áreas de Aplicação do AMII

O AMII tem uma variedade de usos potenciais. Ele pode ser aplicado em áreas como:

  1. Terapia Médica: AIS podem apoiar pacientes interagindo de maneira natural e envolvente.
  2. Assistência Educacional: Eles podem ajudar alunos a aprender, fornecendo reações personalizadas que os mantêm envolvidos no processo de aprendizagem.
  3. Atendimento ao Cliente: AIS podem atuar como agentes virtuais que lidam com perguntas de clientes, tornando as interações mais suaves e eficazes.

Direções Futuras

Embora o AMII mostre grande potencial, ainda há áreas para melhorar. Trabalhos futuros podem se concentrar em aprimorar o modelo incluindo interações mais complexas e memória de relacionamento interpessoal. Isso permitiria que os agentes aprendessem com interações passadas de forma mais eficaz.

Os pesquisadores também buscam implementar o AMII em configurações em tempo real, trazendo as capacidades do modelo à vida em várias aplicações. Capturando as nuances da interação humana, os AIS podem se tornar mais socialmente envolventes e melhorar a experiência geral do usuário.

Conclusão

Agentes Interativos Socialmente usando o modelo AMII representam um avanço importante no campo da interação homem-computador. Ao se basear nos princípios da adaptação recíproca, o AMII pode criar interações mais envolventes e naturais. Com desenvolvimento contínuo, esses agentes têm o potencial de melhorar significativamente a comunicação em várias áreas, facilitando uma experiência mais imersiva e amigável. O futuro dos AIS parece promissor à medida que eles continuam a aproximar a comunicação entre humanos e máquinas.

Fonte original

Título: AMII: Adaptive Multimodal Inter-personal and Intra-personal Model for Adapted Behavior Synthesis

Resumo: Socially Interactive Agents (SIAs) are physical or virtual embodied agents that display similar behavior as human multimodal behavior. Modeling SIAs' non-verbal behavior, such as speech and facial gestures, has always been a challenging task, given that a SIA can take the role of a speaker or a listener. A SIA must emit appropriate behavior adapted to its own speech, its previous behaviors (intra-personal), and the User's behaviors (inter-personal) for both roles. We propose AMII, a novel approach to synthesize adaptive facial gestures for SIAs while interacting with Users and acting interchangeably as a speaker or as a listener. AMII is characterized by modality memory encoding schema - where modality corresponds to either speech or facial gestures - and makes use of attention mechanisms to capture the intra-personal and inter-personal relationships. We validate our approach by conducting objective evaluations and comparing it with the state-of-the-art approaches.

Autores: Jieyeon Woo, Mireille Fares, Catherine Pelachaud, Catherine Achard

Última atualização: 2023-05-18 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.11310

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.11310

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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