Sociální informatika Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Komunikace Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 2 z 48 Osnova • Řeč a písmo (vývoj) • Co je to komunikace – Formy – Členění • Modelování interakce a komunikace • Jazyky – Přirozené – Formální Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 3 z 48 Evoluce komunikace – Řeč (1) • Historický vývoj lze je těžko zmapovat – Dlouhodobý proces – Vývoj mozku • Wernickovo a Brockovo centrum • Teorie vzniku řeči – Nejprve zpěv [Darwin] – Zvuková gestikulace [Wundt] – Afektivně neutrální zvuky [Thorndike] Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 4 z 48 Evoluce komunikace – Řeč (2) • Kdy se řeč objevila? – Před 200 – 50 tísíci lety • 130 tisíc let – První hlásky • 80 tisíc let – Mluva podobná té dnešní • < 10 tisíc let – Vznik písma Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 5 z 48 Písmo • Obrázkové písmo • Ideografické (slovní) písmo • Slabičné písmo – Sylabarie – Abugida • Hláskové písmo Korejské písmo Hangul Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 6 z 48 Obrázkové (piktografické) písmo • Mayové, Aztékové – 4 století n.l. • Inkové – Uzlové písmo – “quipu” (čti “kipu”) Uzlové písmo Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 7 z 48 Mayský kalendář • 365 dní v roce Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 8 z 48 Hieroglyfy • Cca 3000 let před n. l. • Egypt Egyptské hieroglyfy Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 9 z 48 Ideografické (slovní) písmo • Klínové písmo – Mezopotámie – Sumerové – Akkadská říše – 3000 – 2000 př. n. l. • Čínské písmo – 5 – 6 tisíc znaků – 2000 př. n. l. Klínové písmo Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 10 z 48 Slabičné písmo • Krétské lineární písmo B – 1400 - 1300 př. n. l. • Japonské abecedy – Hiragana – Katakana • Indická abeceda – Dévanágarí – 1500 př. n. l. Krétské lineární písmo B Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 11 z 48 Hláskové písmo • První hláskové písmo – Féničané – 1400 před n. l. – 22 písmen • Řekové – 24 písmen (+ samohlásky) • Arabové – Nemají samohlásky, z kontextu • Glagolica a cyrilice • Latinka, azbuka, … Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 12 z 48 Fénická abeceda Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 13 z 48 Řeč kmene Navajo • Ashiiké tʼóó diigis léiʼ tółikaní łaʼ ádiilnííł dóó nihaa nahidoonih níigo yee hodeezʼą́ jiní. Áko tʼáá ałʼąą chʼil naʼatłʼoʼii kʼiidiilá dóó hááhgóósh�́į́ yinaalnishgo tʼáá áłah chʼil naʼatłʼoʼii néineestʼą́ jiní. • Some crazy boys decided to make some wine to sell, so they each planted grapevines and, working hard on them, they raised them to maturity. Then, having made wine, they each filled a goatskin with it. Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 14 z 48 Komunikace (1) • Výměna informací • Komunikační kanál – Tváří v tvář, email, telefon, ... – Rychlost, náklady, přesnost, rozsah sdělení, zpětná vazba • Komunikátor (vysílač) • Komuniké (sdělovaná informace) • Komunikant (recipient, přijímač) Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 15 z 48 Komunikace (2) • Informační šum – Na straně komunikátora i přijímajícího – Fyzický, fyziologický, psychický, sémantický • Úmysl – Motivace • Účinek Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 16 z 48 Formy komunikace • Verbální (20 %) – Mluvená i psaná řeč • Nonverbální (80 %) – Paralingvistická (prozódie) • Přízvuk, intonace, frázování, rytmus, výška hlasu, barva hlasu, ... – Mimické, kinezické, gestikulační, dotykové, ... Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 17 z 48 Další členění • Intrapersonální – Komunikace se sebou samým – Je to komunikace? • Interpersonální • Skupinová • Masová komunikace – Média – Literatura – Internet • … Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 18 z 48 Verbální komunikace • Prostřednictvím mluvené i psané řeči • Význam toho, co je sdělováno: – Denotativní význam • Objektivní, lexikální – Konotativní význam • Subjektivní • Ovlivněn emociogenními asociacemi Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 19 z 48 Nonverbální komunikace • Často neúmyslná, nevědomá – Mohou být v rozporu s verbálním obsahem • Gesta • Mimika • Oční kontakt • Posturika – Postoj těla • Kinezika • Proxemika • Chronemika Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 20 z 48 Prozódie • Intonace – Modulace základního tónu řeči • Členění do prosodických frází • Slovní a větný přízvuk • Základní prosodické atributy: – Intensita, výška tónu a délka trvání vztažené k vokalickému jádru slabiky Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 21 z 48 Oční kontakt • Intenzita zrakových pohledů • Typ pohledu – Chladný, zvídavý, přátelský, … • Upřený pohled • Vyhýbání se zrakovému kontaktu • Mrkání Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 22 z 48 Pohyby a polohy těla • Celkové držení těla • Pohyby rukou • Gestikulace • Pohyby nohou – Ženy - roztažené nohy v sedě považované za nevědomou sexuální výzvu apod. Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 23 z 48 Vzdálenost komunikujících • Intimní • Nenuceně osobní • Sociálně konzultativní • Veřejná • Osobní prostor • Ovlivněno psychickým rozpoložením, temperamentem, kulturními vlivy, ... Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 24 z 48 Chování a vzhled • Zisk informací z pozorování chování jedince nebo skupiny • Typologie povahy dle vzhledu • Sociální/asociální chování • Rozlišení opilosti od stavu infarktu nebo mozkové mrtvice • Identifikace teroristy • ... Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 25 z 48 Neverbální komunikace - video • https://www.youtube.com/watch?v=VfDWQG 47pAQ • http://www.youtube.com/watch?v=OzdAALIiS 84&feature=related • http://www.youtube.com/watch?v=VfE7aVa_ mSo&feature=related Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 26 z 48 Komunikace člověka s počítačem • Uživatelská rozhraní • Mezi základy pro návrh rozhraní patří – Pochopení uživatelů a jejich úloh – Návrh ve spolupráci s uživatelem – Návrh vizuálních rozhraní – Principy návrhu na základě heuristik a doporučení • PV182 Komunikace člověka s počítačem Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 27 z 48 Modelování interakce a komunikace • Komunikační agenti • Modelování uživatele (User Modeling) • Speciální typy interakce a komunikace – Dialogové systémy, mobilní komunikace, e-mail, chat, prodej, … Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 28 z 48 BDI model konverzačního agenta • Příklad modelování • Multiagentní systém • Belief – Víra, domněnka • Desire – Touha, chtění • Intention – Záměr, úmysl Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 29 z 48 BDI model konverzačního agenta • „The intuition is that the agent will not, in general, be able to achieve all its desires. Therefore an agent must fix upon some subset of its desires and commit resources to achieving them. These chosen desires are intentions.”“ • Vytvořeno Michaelem Bratmanem Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 30 z 48 Vlastnosti komunikační agenta (1) • Perception – Schopnost vnímat svět • Commitment – Zasazení, schopnost rozhodnout se jednat, změnit stav • Intentions – Záměry, schopnost jednat ve smyslu provádění akcí ke kterým se agent rozhodl • Acting – Schopnost jednat, změnit stav Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 31 z 48 Vlastnosti komunikační agenta (2) • Beliefs – Reprezentace aktuálního stavu světa • Desires –Pozitivní nebo negativní odezva na možné stavy aktuálního světa • Planning/reasoning –Plánování akcí Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 32 z 48 BDI – Praktická aplikace (1) • OASIS: Air Traffic Management System – Systém řízení letového provozu OASIS – Testován na letišti v Sydney – Jeden agent na každé letadlo (zodpovědní za létání s letadly) – Množství globálních agentů (zodpovědní za všeobecné řazení a koordinaci letadel) – V každém okamžiku systém pojme běh až 80 agentů Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 33 z 48 BDI – Praktická aplikace (2) • Mezi hlavní vlastnosti řešení patří: – Schopnost tvořit plány, které reagují na specifické situace, vykonávají se dle svého účelu a jsou citlivé na kontext – Rovnováha mezi reaktivním a na cíl zaměřeným chováním – Vysoká flexibilita díky vysokoúrovňovému reprezentačnímu a programovacímu jazyku Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 34 z 48 Modelování interakce a komunikace – další možnosti • Konečný automat (výuka, učení se, …) • Mealyho automat (komunikační agent, model osobnosti, …) – Deterministický – Nedeterministický – Stochastický • Skryté Markovovy modely • Neuronové sítě • A další ... – Zásobníkové automaty?, Turingovy stroje? Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 35 z 48 Současnost a budoucnost počítačové analýzy dialogu • Doménově orientované DS • Technologie: VoiceXML, … • Affective Computing • Formalizace sémantiky a pragmatiky dialogu • Analýza dialogu: – Dialogové gramatiky, plan-based models, … • Vyhledávání dat na webu pomocí dialogu • Počítačová podpora, analýza a simulace dialogu • Analýza dialogu a teorie kooperace Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 36 z 48 Jazyk Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 37 z 48 Jazyk (2) • Kód, do kterého je informace mluvčím zakódována a posluchačem dekódována – Při oboustranné znalosti tohoto kódu • Přirozené jazyky – Cca 7000 • Formální jazyky – Programovací jazyky – Logika – Inferenční systémy – ... Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 38 z 48 Struktura jazyka • Syntax – Gramatická struktura • Sémantika – Význam jazykových struktur • Pragmatika – Vztah jazykových konstrukcí k vnějšímu světu Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 39 z 48 Přirozené a formální jazyky (1) • Programovací jazyky • Internet – Komunikační protokol TCP/IP (UDP) • Přirozený jazyk – Komunikační protokol mezi lidmi Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 40 z 48 Přirozené a formální jazyky (2) • Mohou počítače mezi sebou komunikovat v přirozeném jazyce? • Budou počítače mezi sebou komunikovat v přirozeném jazyce? Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 41 z 48 Gramatika • Soubor strukturálních pravidel, kterými je řízena stavba vět v jazyce • Univerzální gramatika – Všechny přirozené jazyky mají určité společné vlastnosti • Geneticky kódované (hypotéza) • Formální gramatiky • Noam Chomsky, profesor MIT, *1928 – http://www.youtube.com/watch?v=WVfrrGOnFJk&fea ture=related Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 42 z 48 Tradiční lingvistická syntax přirozeného jazyka • Věta, větná struktura, větný člen • Hlavní věta, vedlejší věta – Podmětná, přísudková, přívlastková, předmětná, příslovečná, … • Větný člen – Podmět, přísudek, přívlastek, předmět, … Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 43 z 48 Chomského hierarchie • Noam Chomsky – 1956 • Chomsky zavedl velmi obecný model pro gramatiku jazyka, aplikovatelný na formální jazyky a v prvním přiblížení i na přirozené jazyky • Rekurze • Turingovy stroje Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 44 z 48 Formální model gramatiky • Gramatika G je čtveřice (N,Σ,P,S), kde: • N je konečná množina neterminálních symbolů (neterminálů). • Σ je konečná množina terminálních symbolů tak, že žádný symbol nepatří do N a Σ zároveň. • P je konečná množina odvozovacích pravidel. Každé pravidlo je tvaru • S je prvek z N nazývaný počáteční symbol. Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 45 z 48 Chomského hierarchie Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 46 z 48 Gramatiky typu 0 • Bez omezení • Tyto gramatiky typu 0 generují právě ty jazyky, které jsou rozpoznané nějakým Turingovým strojem. Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 47 z 48 Bezkontextové gramatiky (typ 2) • Přirozené jazyky jsou gramatickou strukturou blízké bezkontextovým jazykům. • Generují bezkontextové jazyky. Skládají se z pravidel typu α→ w s neterminálem α a řetězcem terminálů a neterminálů w. Jaromír Plhák, 9.10.2015Seminář z asistivních technologií Snímek 48 z 48 Děkuji za pozornost!