5 Kommunizierende Agenten
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Fragen der Vorlesung auch: Universität Bielefeld Werden / können / sollen KI-Systeme menschenähnlich sein? 5 Kommunizierende Agenten 15. Vorlesung: Max, unser Agent in der virtuellen Welt Methoden der Künstlichen Intelligenz Ipke Wachsmuth WS 2004/2005 Androiden 15. Vorlesung Sonderforschungsbereich 360 Methoden der Künstlichen Intelligenz sound check Virtuelle Menschen Methoden der Künstlichen Intelligenz 2 Situierte Künstliche Kommunikatoren Vorgestellt werden zum Abschluß Arbeiten aus unserem Labor zum Thema „Situierte Künstliche Kommunikatoren“. 15. Vorlesung Humanoide Roboter 3 Wie kommuniziert Was läßt sich daraus der Mensch in koopeüber spezielle rativen AufgabenIntelligenzleistungen situationen robust des Menschen lernen? und erfolgreich? 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz Lassen sich Kommunikationsfähigkeiten auf künstliche Agenten übertragen? 4 Agent MAX Instrukteur-Konstrukteur-Dialog Ein künstlicher Kommunikator, situiert in virtueller Realität I: Schraube es rechts an. K: Meinst du hier? Szenario: Zwei Partner konstruieren kooperativ ein Modellflugzeug Erforschung von Grundlagen kommunikativer Intelligenz im „face-to-face“-Dialog: Instrukteur (I) ist ein Mensch, Konstrukteur (K) ein künstlicher Agent • PHYSIS – das Körpersystem (speziell Gestik) • KOGNITION – das Wissenssystem I und K kooperieren in einem „InstrukteurKonstrukteurDialog“ 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 5 • EMOTION – das Bewertungssystem 15. Vorlesung Sprache verstehen Methoden der Künstlichen Intelligenz 6 Gesten verstehen: Erfassung I: Steck die gelbe Schraube in die lange Leiste. • Spracherkennung • Syntaktisch-semantisches Parsing • Referenz auf wahrgenommene Szene steck die gelbe Schraube in die lange Leiste BEFEHL DET FARBE OBJEKTTYP PRAEP DET GROESSE OBJEKTTYP CONNECT GELB SCHRAUBE IN GROSS LEISTE (select x (OBJEKTTYP(x)= SCHRAUBE und FARBE(x)= GELB)) (select y (OBJEKTTYP(y)= LEISTE und GROESSE(y)=GROSS)) 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 7 Segmentierungshinweise • starke Beschleunigung der Hand, Stopps, rapide Wechsel der Bewegungsrichtung • starke Handspannung • Symmetrien bei beidhändigen Gesten 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 8 Gesten verstehen: Analyse Datenhandschuh 6DOF Tracker Einige HamNoSys-Symbole Symbol Gelenkwinkel Gelenkwinkel und -positionen Handposition Handmodell SymbolKlassifikator („Hamburger Notations-System“ des Instituts für Deutsche Gebärdensprache, Hamburg) 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 9 15. Vorlesung Multimodale Analyse: tATN Beschreibung BSifinger Zeigefinger gestreckt EFinA nach vorn gestreckt PalmL Handfläche nach links LocShoulder in Schulterhöhe LocStretched ganz ausgestreckt MoveA Handvorwärtsbewegung MoveR Handrechtsbewegung <usw.> ... ... ( ) ( ) parallel ausgeführt [ ] [ ] in Sequenz ausgeführt symbolische Posturbeschreibung Symbolische Klassifikation der Gestenform (HamNoSys) ASCII-Darstellung Methoden der Künstlichen Intelligenz 10 Physis: Ein beweglicher Körper • • Verbinde das gelbe Teil mit dem violetten Teil... • Handanimation mit „key-framing“ Körperbewegung durch modellbasierte Animation Bewegungsgenerierung nebenläufig und synchronisiert zeigen/select (deiktisch) drehen (mimetisch) 15. Vorlesung • Koordination von Sprache und Gestik • Interpretation im Kontext der Anwendung Methoden der Künstlichen Intelligenz 11 Kinematisches Skelett mit 53 Freiheitsgraden (DOF) in 25 Gelenken für den Körper und 25 DOF für jede Hand 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 12 Ausdruck von Emotionen Simulierte Gesichtsmuskeleffekte A B C D E Stirnmuskel Augenbrauenrunzler Augenringmuskel Augenlidmuskel Heber der Oberlippe und des Nasenflügels F Jochbeinmuskel und Mundwinkelheber G Mundwinkelherabzieher H Ringmuskel des Mundes I Unterlippenherabzieher J Unterkiefer 15. Vorlesung Koordinierte Ansteuerung der Gesichtsmuskeln basiert auf sogenannten Action Units (Ekman/Friesen) Studentisches Projekt (Körber-Studienpreis!) Methoden der Künstlichen Intelligenz 13 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz Gestik und Sprache äußern Sprechen und Sprechmimik Text-to-Speech: TXT2PHO (IKP Uni Bonn), MBROLA Phonemtranskription ist Grundlage für die automatische Generierung von sog. Visemen für die Sprechmimik (Concept-to-Speech: TO DO) • • • • • eine Gesichtsstellung (Visem) für M, P, B eine Gesichtsstellung (Visem) für N, L, T, D eine Gesichtsstellung (Visem) für F, V eine Gesichtsstellung (Visem) für K, G und Viseme für die verschiedenen Vokale 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 14 MURML: XML-basierte Markup Language für „Multimodal Utterance Representations“ 15 15. Vorlesung <utterance> <specification> Und jetzt nimm <time id="t1"/> diese Leiste <time id="t2“ chunkborder="true"/> und mach sie <time id="t3“/> so gross. <time id="t4"/> </specification> <behaviorspec id="gesture_1"> <gesture> <affiliate onset="t1" end="t2"/> <constraints> <parallel> <static slot="HandShape" value="BSifinger"/> <static slot="ExtFingerOrientation" value="$object_loc_1“ mode="pointTo"/> <static slot="GazeDirection" value="$object_loc_1" mode="pointTo"/> </parallel> Methoden der Künstlichen Intelligenz 16 Gestik: Imitationsspiele Perceive – Reason – Act Mensch macht vor, MAX macht nach REAKTIVES VERHALTEN Erfassung der Eingabegestik: HamNoSys • Reaktives und deliberatives Verhalten kann nebenläufig sein und wettbewerben! Perceive HamNoSys als Spezifikation der gestischen Äußerungen Reason Act • Eine impulsive Reaktion kann kontrolliertes Handeln überschreiben, und umgekehrt. DELIBERATIVES VERHALTEN Echtzeit! 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz Kognitive Architektur 17 15. Vorlesung Situierte Künstliche Kommunikatoren SFB 360 Methoden der Künstlichen Intelligenz 18 Kommunizieren mit Agent Max • nebenläufiges Wahrnehmen, Schlußfolgern und Handeln Emotionssystem • parallele Verarbeitung in reaktivem und deliberativem System • Informations-Rückfluß in einer kognitiven Schleife • BDI-Kern mit dynamischen eigenständigen Planern • Berücksichtigung der Physis des Agenten, Multimodalität 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 19 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 20 Interne Emotionsdynamik Max im Nixdorf Museum + BOREDOM DO PL EA M SU SPONTANEOUS EMOTION PREVAILING MOOD IN RE AN CE AR OU SA L Demo 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 21 15. Vorlesung Methoden der Künstlichen Intelligenz 22 Ausblick aufs nächste Semester Einige Abschlußbemerkungen Im ImSommersemester Sommersemester2005 2005bietet bietetdie dieAG AGWBS WBSfolgende folgendeVeranstaltungen Veranstaltungenan: an: Der Intelligenzbegriff der KI ist "computational" (Verarbeitung von Information durch Symbole). KI-Theorien sind "generativ" in dem Sinne, daß sie Synthese vor Analyse stellen. Paradigmen ändern sich: • eingebettete Systeme (die mit Sensoren und Effektoren in ihre Umgebung gekoppelt sind): Situierte KI • anstelle "globaler" Rekonstruktion intelligenten Verhaltens Betrachtung simpler interagierender Systeme: Agenten-Systeme, Verteilte KI 15. Vorlesung 39 3920 2013 13 Multiagentensysteme Multiagentensysteme––Eine Einepraktische praktischeEinführung Einführung 22SWS, SWS,Block Block25.-29.7.2005 25.-29.7.2005 SS Becker/Pfeiffer Becker/Pfeiffer 39 3921 2123 23 VV Kopp Kopp Kein einzelner Ansatz kann alle Merkmale von Intelligenz reproduzieren / erklären. Methoden Methodender derMensch-Maschine-Interaktion Mensch-Maschine-Interaktion 22SWS, SWS,Di. Di.14-16 14-16 39 3921 2131 31 Multiagentensysteme Multiagentensysteme 22SWS, SWS,Do. Do.14-16 14-16 SS Wachsmuth/ Wachsmuth/ Leßmann Leßmann Minsky (in einer 93er Ausgabe von 39 3921 2146 46 Reden Redenmit mitMax Max––Natürlichsprachliche NatürlichsprachlicheInteraktion Interaktionmit miteinem... einem... PjPj 44SWS, SWS,Do. Do.14-16 14-16und undn.V. n.V. Kopp Kopp/Kranstedt /Kranstedt 39 3921 2155 55 Fortgeschrittene FortgeschritteneSimulation, Simulation,Interaktion Interaktionpp ppfür fürimmersive immersiveVR VR PjPj 44SWS, SWS,n.V. n.V.(Fortsetzung) (Fortsetzung) Latoschik Latoschik 39 3921 2161 61 XPATH XPATH––XSLT XSLT––XSLFO XSLFO 22SWS, SWS,Block Blockininden denSemesterferien Semesterferien VV Schmidt Schmidt 39 3921 2164 64 Spezielle SpezielleThemen Themender derKI KI 22SWS, SWS,Di. Di.10-12 10-12 VV Latoschik Latoschik 39 3921 2180 80 Arbeitsgemeinschaft ArbeitsgemeinschaftWissensbasierte WissensbasierteSysteme Systeme 22SWS, SWS,Fr. Fr.10-12 10-12 SS Becker/Latoschik/ Becker/Latoschik/ 24 Kopp/Wachsmuth Kopp/Wachsmuth Kann KI eine Weltformel für Intelligenz liefern? Scientific American): "The mind is a tractor-trailor, rolling on many wheels, but AI workers keep designing unicycles." Methoden der Künstlichen Intelligenz 23 SCHÖNE FERIEN!
