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Medieninformatik

VL

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382
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Flashcards 382
Language Deutsch
Category Marketing
Level University
Created / Updated 29.06.2022 / 30.06.2022
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https://card2brain.ch/box/20220629_medieninformatik
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Study

Was sind endliche Automaten?

  • finite state machines
  • Automaten, die Verhalten modellieren
  • bestehen aus:
    • Zuständen (z.B. work, home, bed)
    • Zustandsübergängen (Pfiele)
    • Aktionen (z.B. Zug nehmen, wach sein)
  • endlich: Menge der Zustände, die angenommen werden können, sind endlich
  • aber: Automat kann unendlich laufen
    = unendliche Sequenz aber endlicher Automat

Was ist der Visual SceneMaker?

  • Interpreter für parallele Prozesse zur Modellierung von Dialogmanagement
  • möglichst natürliches, interaktives Verhalten von virtuellen Agenten/sozialen Robotern 
  • Herausforderungen:
    • entiwickeln von Methoden und Software Tools, die es Laien erlauben, solches Dialogverhalten zu modellieren

Wie wird Verhalten modelliert mit VSM?

  • Trennung: Dialoginhalt und -struktur
  • erlaubt unabhängige Erstellung und Modifikation
  • Struktur in SceneFlow:
    • hierarchisches Zustandsdiagramm (endlicher Automat)
    • beschreibt Logik und ist in verschiedenen Zuständen und Übergängen realisiert
      > wenn Nutzer x macht, dann springe in y Zustand
  • Inhalt in SceneScript:
    • Set von Szenen mit Anweisungen für multimodales Verhalten
    • Zuweisung einzelner Szenen zu Zuständen des SceneFlows

Woraus besteht das SceneFlow?

  • Zustandsdiagramm (Zustände als Kreise dargestellt)
  • besteht aus: 
    1. Zuständen
      • haben Namen
      • haben lokalen Speicher für Variablen mit Werten
      • erlauben Ausruf von Funktionen und Kommandos
    2. Kanten zwischen Zuständen
      • Pfeile, die darstellen, wie man von einem Zustand in anderen übergeht 
      • Kanten/Transitionen/Übergänge

Welche Kantentypen gibt es?

  1. Bedingungslos
  2. Timeout
  3. Konditional
  4. Probabilistisch
  5. Gabelung
  6. Unterbrechend

Was ist die bedingungslose Kante?

  • es geht in weiteren Knoten über, sobald alle Kommandos im Quell-Knoten ausgeführt und beendet wurden
  • dient der Übersichtlichkeit durch logische Strukturierung des Diagramms

Was ist die timeout Kante?

  • es geht zu nächsten Knoten weiter, sobald alle Kommandos im Quellknoten beendet wurden UND die Zeit, die an Kante angegeben ist, abgelaufen ist
    • Zeitmessung, sobald Ausführung des Quellknoten gestartet wird
    • dient der zeitlichen Regulierung der Ausführung, z.B wenn man noch Pausen integrieren möchte

Was ist die konditionale Kante?

  • es geht in nächsten Knoten weiter, sobald alle Kommandos im Quellknoten ausgeführt wurden und die Bedingung, die an Kante gegeben ist, erfüllt ist
  • zur adäquaten Reaktion auf sich ändernde Bedingungen
    • z.B. bei Benutzeriengaben oder anderen Ereignissen

Was ist die probabilistische Kante?

  • es geht in nächsten Knoten weiter, sobald alle Kommandos im Quellknoten beendet wurden
  • folgende Kante wird mit Wahrscheinlichkeit, die an der Kante angegeben ist, genommen
    • genutzt, wenn man Variationen in den Agenten haben will
    • Programm macht immer bissl was anderes (wenn z.B. zwei Kanten je 50% Wahrscheinlichkeit haben)
    • Erzeugung von Zufälligkeiten in der weiteren Ausführung des Diagramms

Was ist die Gabelungen Kante?

  • weiterer Knoten wird begonnen, wenn alle von den anderen Zuständen angenommen wurden
  • Fork-Kanten: parallele Dekomposition
    • jede Fork-Kante erzeugt neuen Prozess
  • der Zustandübergang aller Prozesse findet silmutan statt

Was ist die unterbrechende Kante?

  • Wenn Bedingung, die an der Kante angegeben ist, erfüllt ist, wird Vorgang abgebrochen
  • unterbrechend, d.h. wartet nicht, bis Ausführung aller Kommandos im Quellknoten beendet wurde
    • z.B. wenn Nutzer "Stopp" sagt, hört System auf und Agent sollte nicht weiterreden
  • unterbrechende Kanten gibt es nur bei Superknoten

Was sind Superknoten?

  • Knoten, die eigene Subautomaten haben
  • bei langen Interaktionen hat man zu viele Knoten 
    • daher kann man Knoten zusammenfassen und hierarchisch schachtern
  • genutzt für hierarchische Schachtelungen des Models
  • Subautomaten: werden nach Programm des zugehörigen Superknotens ausgeführt

Was beinhalten Szenenskripte?

  1. gesprochenen Text, Animationen etc.
  2. Tags für verschiedene Verhaltensaspekte
  3. Tags für beliebige Kontroll-Kommandos

Wie werden Szenenskripte verpackt?

  • mit SceneFlow zusammengeführt
    • Szene wird in den Zustand des SceneFlows abgespielt
    • Kombination von Szenen, indem man Zustände mit Kanten verbindet

Was bedeutet es, dass Szenen parametrisierbar sind?

  • Variablen werden angewandt (z.B. wenn x sthet, mache y)
  • Übergabe von Werten beim Aufruf einer Szene vom SceneFlow
  • macht Szene variabel einsetzbar und wiederverwertbar
  • mehrere Szenen mit demselben Namen bilden Szenengruppe

Welche Diskussion besteht bzgl. der Verhaltensmodellierung in der KI?

  • Ist Art der Modellierung überhaupt eine KI, weil so viel programmiert wird?
  • aber: weite Verbreitung in Industrie durch komfortable visuelle Tools

Wie funktioniert die Verhaltensgenerierung?

  • Ansätze:
    1. regelbasiert: menschlicher Autor schreibt Regeln, aber welche wann und wie angewandt wird, entscheidet System
    2. Statistisch: statistische Daten wählen aus, wann Regeln angewandt werden
    3. sprachbasiert: abhängig von Worten wählt man bspw. Gesten aus

Was sind soziale Roboter?

  • Computer als Diener (englischer Butler)
  • nicht in MMI, sondern in Robotik vorzufinden
  • physische Verkörperung (bereits bei Industrierobotern, nach und nach auch Interaktionsroboter)
  • HCI = neues Fachgebiet in der Robotik

    Was ist die Human Roboter Interaction?

    • HRI
    • Wissenschaft vom menschlichen Verhalten und Einstellungen gegenüber Robotern bzgl. deren physischen, technologischen und interaktiven Eigenschaften
    • Ziel: Entwicklung von Robotern, die:
      1. Mensch-Roboter-Interaktion vereinfachen
      2. deren Interaktion effizienz ist = Aufgaben richtig und effizient erfüllen
      3. Roboter durch Menschen akzeptiert werden
      4. soziale und emotionale Bedürfnisse der individuellen Nutzer stillen
      5. menschliche Werte respektieren
    • technisch sinnvoll + menschlich akzeptabel

    Was sidn Social Robots (SR)?

    • sollen persönlich mit Menschen interagieren und typisch menschliches Kommunikaitonsverhalten zeigen
      • mit Menschen in natürlichen, interpersonellen Umfeld interagieren
    • Ziel: positive Outcomes in verschiedenen Anwendungen erreichen
      • Bildung, Gesundheit, Lebensqualität, Entertainment etc.

    Was sind Vorteile der physischen Verkörperung von SIAs?

    1. Interaktion mit Objekten (z.B. Getränke servieren)
    2. Berührungen mit Nutzern (Roboter legt Hand auf Schulter)
    3. physikalische Präsenz hat positiven Einfluss auf:
      1. empfundene soziale Nähe
      2. empfundene Qualität der Interaktion

    Was sind Schlüsseleigenschaften von sozialen Robotern?

    1. besitzen Verkörperung und sind situiert
    2. zeigen glaubhaftes, lebendiges Verhalten
    3. können menschliches Verhalten wahrnehmen und verstehen
    4. handeln verständlich und nachvollziehbar
    5. besitzen Fähigkeit zu sozial situiertem Lernen

    Beschreibe die Eigenschaft: "Verkörperung und situiert"

    • Nutzer und Roboter können Körper wahrnehmen
    • Roboter nehmen Umweltveränderungen wahr
    • beides notwendig, um bspw. zu wissen, ob Menschen in unmittelbarer Nähe sind, um sie nicht ausversehen zu verletzen

    Beschreibe die Eigenschaft: "zeigen glaubhaftes, lebendiges Verhalten"

    • Roboter muss menschliches Aussehen/Verhalten simulieren
    • Unterscheidung: Humanoide und Androide Robotern

    Was sorgt bei sozialen Robotern zu Besorgnis?

    1. viele Kenntnisse stammen aus Filmen -> führt oft zu Angst
    2. Verlust von Arbeitsplätzen
    3. Ethische Fragen
    4. Rechtliche Fragen ("Roboterrecht")

    Welche Potentiale bieten soziale Roboter?

    1. Unterstützung von Arbeitskräften
    2. Erleichterung und Unterstützung im Alltag
    3. Fähigkeit, objektiv zu entscheiden (ohne emotionale Komponenten)
    4. allzeit einsatzbereit
    5. Minimierung von Verlegenheit in unangenehmen Situationen (z.B. von Roboter geduscht werden)

    Nenne Asimov's drei Gesetze

    1. Roboter darf keinen Menschen verletzen oder durch Untätigkeit zu Schaden kommen lassen
    2. Roboter muss Befehlen eines Menschen gehorchen, es sei denn, solche Befehle stehen im Widerspruch zum ersten Gesetz
    3. Roboter muss seine Existenz schützen, solange dieser Schutz nicht dem ersten oder zweiten Gesetz widerspricht

    Was gibt es zu Asimov's Gesetzen zu sagen?

    • erste Usability Guidelines für Roboter in der HRI
    • schwer einhaltbar, weil:
      • viele Faktoren einbezogen werden müssen
      • Hardware oft nicht so fortgeschritten (Maschine stark genug, Autoteile zu heben -> kann auch Arm brechen)
      • Definition von "Verletzen": physisch, ab wann? Psychisch?

    Was sind Humaniode Roboter?

    • menschlicher Gestalt nachempfunden
    • Kopf, Arme, Beine > löst typisches Interaktionsmuster aus
    • für Roboter ist Körperstruktur nicht sinnvoll, weil komplexer

    Was sind Androide Roboter?

    • sollen Menschen täuschend ähnlich sehen
    • Steigerung der Akzeptanz und Vertrautheit
      • kann auch im Gegenteil resultieren

    Was ist das Uncanny Valley?

    • empfundene Vertrautheit steigt mit steigender Menschenähnlichkeit bis zu gewissen Punkt, an dem sich Effekt umkehrt (dann: unheimlich)
    • Effekt für animierte Agenten verstärkt

    Was wird am Uncanny Valley kritisiert?

    • bereits alte Idee: Entstehung 1970
    • Einfachheit der Dimensionen und Übersetzungsschwäche aus japanischen
    • zahlreiche Studien postulieren keinen Ausweg aus dem Tal (Anstieg nach uncanny Valley gibt es ggf. nicht) oder anderen Kurvenverlauf

    Welche Vorteile bietet die Theorie des Uncanny Valleys?

    • 2005-2015: > 500 Publikationen mit Uncanny Valley
    • oft als Designrichtlinie und zur Messung von Erfolg/Misserfolg in Industrie
      • Computerspiele und Animationsfilme

    Wie nehmen soziale Roboter wahr?

     

    1. Kameras
      • Tiefensensor, Kameras in Füßen, damit Abstand zu Wänden berechnet wird
    2. Mikrofone
    3. Drucksensoren
      • somit weiß Roboter, ob er berührt wird
    4. Lage- und Beschleunigungssensoren
      • Lagesensoren: damit Roboter nicht umfällt und weiß, wie er sich im Raum befindet
    5. Externe Sensoren
      • können zusätzlich verbunden werden
      • z.B. Temperatursensoren in Smart Homes

    Wie wird der Kontext unterteilt?

    1. Umgebungskontext
      • Temperatur
      • Tageszeit
    2. Nutzerkontext
      • Dynamische Faktoren: Emotione aus Gesichtsausdruck lesbar
      • statische Faktoren: Persönlichkeit, Alter, Kultur, Hobbies
    3. sozialer Kontext
      • Anwesenheit weiterer Personen
    4. Roboterkontext
      • Position im Raum
      • Ladezustand

    Wie können sich Roboter an den Kontext anpassen?

    • Adaptive Systeme
      • Fähigkeit eines Systems, sein Verhalten an eine Vielzahl von Kontextfaktoren anzupassen
      • z.B. Nutzer, Ort, Zeit
      • Spezialfall: empathische Systeme

    Was sind empathische Systeme?

    • Fähigkeit eines Systems, auf psychologische Zustände wie Emotionen und Aufmerksamkeit eines Nutzers angemessen zu reagieren

    Was sind proaktive Aktionen?

    • eigenständiges Handeln
    • basierend auf strategischer Auswahl
    • bspw.: Erinnerung an Termine des Tages beim Frühstück

    Was sind reaktive Aktionen?

    • Handeln auf Anstoß von außen
    • Bsp. Erinnern an Termine bei konkreter Nachfrage

    Welche Interaktionstypen sind für menschliche Interaktion notwendig?

    1. Explizite Interaktion
      • offene Aktionen mit willentlicher Kommunikation
      • z.B. Sprache, Zeigegesten, (Lächeln)
    2. Implizite Interaktion
      • kontinuierliches (oft non-verbales) Verhalten
      • nicht willentlich kontrolliert
      • als impliziter Ausdruck eines bestimmtes Bedürfnisses interpretierbar
      • z.B. Gesichtsausdrücle, Körperhaltung, Stimmlage, (Lächeln)

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