Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Dialogové systémy Luděk Bártek Laboratoř vyhledávání a dialogu, Fakulta Informatiky Masarykovy Univerzity, Brno jaro 2017 >0 Q,o Dotazovací systémy pro relační databáze Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Struktura databáze je určena relačním schématem (systémem atributů). Systém se snaží na základě uživatelem zadaných hodnot atributů (ne nezbytně všech) nalézt požadovanou odpověď. Pawlakův informační systém Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Autor — Zdzislaw I. Pawlak (1926 — 2006), polský matematik, člen polské Akademie věd. Pawlakův informační systém - čtveřice S = T, V, f) ■ U - množina objektů ■ T - množina atributů ■ V - množina hodnot atributů ■ f : Ux T -> V Pawlakův informační systém formálně popisuje vztahy mezi objekty, jejich atributy a jejich hodnotami. Souvislost s dialogovými systémy - hledání minimální množiny hodnot atributů, které nám určují jednotlivé objekty. -írnJ^ < >• -E O Q, O Pawlakův informační systém Príklad Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Prveki Prvel<2 Prveks Prvek^ Atríbuti 1 1 0 0 Atríbut2 0 1 1 1 Atributy 1 1 1 0 Pawlakův informační systém Vyhledávací strom Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Konstrukce vyhledávacího stromu pro Pawlakův IS: Postupně bereme jednotlivé atributy obsažené v IS a ptáme se na jeho přítomnost (hodnotu). Listy jsou jednotlivé prvky uložené v IS. Souvislost s dialogovým rozhraním (s iniciativou systému): ■ Na každé úrovni stromu se ptáme na hod not u/přítomnost odpovídajícího atributu. ■ Uživatelova odpověď určuje pokračování dialogu. Lze použít i dialog se smíšenou iniciativou: Uživatel zadá hodnoty libovolného počtu atributů. Systém odpověď zpracuje a doptá se na chybějící hodnoty. Pawlakův informační systém Příklady vyhledávacích stromů Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce atribut. atribut atribut prvek2 prvekl prvek3 prvek4 Obrázek: Vyhledávací strom pro Pawlakův IS 4 atribut Pi atribut atribut. Obrázek: Jiný vyhledávací strom pro Pawlakův IS 4 >0 0,0 Pawlakův informační systém Zajímavé problémy Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Z daného systému atributů vybrat minimální systém jednoznačně rozlišující jednotlivé prvky. Prveki Prvel<2 Prveks Prvek^ atríbuti 1 1 1 0 atríbut2 1 1 0 1 atributy 1 0 1 1 atributy 1 1 0 0 atríbuts 1 0 1 0 ■ Bylo dokázáno, že tento problém je NP-úplný. Na základě atributů vybrat optimální vyhledávací strom. ■ Kritérium - např. výška stromu - problém je opět NP-úplný. Existují aproximativní algoritmy. Dotazovací systémy Příklady Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Všeobecný dotazovací systém Start Dotazovací systém pro klinické lékaře Hermes Neudržovaný dotazovací systém UIO z NLP Fl Dialogové systémy a emoce Dialogové systémy Luděk Bártek ■ Počítače pracující s emocemi - počítače, které mají Dotazovací systémy pro schopnost vyjádřit emoce, rozpoznat emoce a měnit své relační databáze chování podle emocí uživatele. Databáze, atributy a vyhledávací stromy ■ Schopnost určit emocionální stav uživatele - přizpůsobení dialogové strategie: Dialogové systémy a emoce ■ klidný uživatel vs. spěchající uživatel ■ klidný uživatel vs. rozčilený uživatel ■ rostoucí napětí uživatele ■ ■ Emocionální stav má souvislost s prozódií. ■ TTS může modelovat emoce pomocí prozódie. ■ Při rozpoznávání lze detekovat emoce pomocí prozódie. Dialogové systémy a emoce Oblasti využití Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogová rozhraní informačních systémů -spokojenost/nespokojenost, spěch, ... DS pro výuku - uživatel se nudí, je napjaty, unavený, ... Umělá (počítačová) empatie. Automobilové systémy. Systémy bojových letadel, vrtulníků, simulace vojenských operací. Co jsou to emoce? Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy This is a very tough question, that has produced significant amounts of headaches to scientists in the past . .. ... many researchers have opted to study systematically phenomena that most consider emotional. (Laval University Quebec) René Descartes: ,,Only mathematics is certain, so all must be based on mathematics" ■ Dělení emocí: ■ Primární (základní) - vyskytují se u všech lidí a u části vyssich živočichu. ■ Sekundární (vyšší) - mohou být intelektuální, morální a estetické; mohou se lišit mezi jednotlivými kulturami. ■ Velkých šest - hněv, zklamání, štěstí, smutek, strach, překvapení. Emoce Další autoři Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy Arnold - hněv, averze, odvaha, sklíčenost, touha, zoufalství, strach, nenávist, naděje, láska, smutek. Ekman, Friesen, and Ellsworth - hněv, odpor, strach, radost, smutek, překvapení. Frijda - touha, štěstí, zájem, překvapení, údiv, zármutek. Gray - vztek a hrůza, touha, radost. Izard - hněv, pohrdání, odpor, rozrušení, strach, vina, zájem, potěšení, hanba, překvapení. James - obava, žal, láska, vztek. Panksepp - očekávání, obava, vztek, panika. Emoce Centra výzkumu Dialogové systémy Luděk Bártek Databáze, atributy a vyhledávací stromy University of Geneva (Klaus Scherer) Laval University, Quebec (Arvid Kappas) Queen's University, Belfast (R. Cowie) MIT Media Laboratory (R. W. Picard) IBM (Almanden Labs) University of California, Berkeley. Zjišťování emocí Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Lze provádět pomocí: ■ Změn galvanických vlastností kůže (změna odporu) Změn tlaku krve a pulsu Zjišťování emocí pokračování Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Lze provádět pomocí: ■ Změn dýchání: Změn elektrické aktivity mozku: Zjišťování emocí Rozdíly charakteristik Hněv/Smutek Zjišťování emocí IBM Blue Eyes Project Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce K detekci emocí využívá ■ kameru: emoční mys: Výrazy tváře - Yale Face Database Dialogové systémy Luděk Bártek Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce Radost: Smutek: Výrazy tváře - Yale Face Database Dotazovací systémy pro relační databáze Databáze, atributy a vyhledávací stromy Dialogové systémy a emoce ■ Ospalost: ■ Překvapení: gr> 4 1 ► 4 1 ► 1 O o, O