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Konzeption und Evaluierung von situationsabhängigen Interaktionsmodellen

für synthetische Charaktere in virtuellen Lernumgebungen

Saskia Groenewegen

Konzeption und Evaluierung von situationsabhängigen Interaktionsmodellen für synthetische Charaktere in virtuellen Lernumgebungen

Saskia Groenewegen 31. 08. 2004

Gliederung

• Motivation• Anforderungen• Unterrichtsablauf• Anpassung an den Schüler• Emotionen• Datenbeschreibung• Resultate



Motivation

• Schulunterricht nicht immer verfügbar

• Virtueller Charakter kann als Lehrer einspringen

• Bisher nur Ansätze vorhanden



Anforderungen

• Menschenähnlicher Charakter

• Unterricht passt sich an den Schüler an– Schwierigkeitsgrad– Lehrmethode– Darstellungsform

• Emotionaler Charakter

• Variable Lehrerpersönlichkeit



Umsetzung

Zwei Module:

• Unterrichtsablauf– Pädagogik & Didaktik– Ablauf der Stunde– Anpassung an den Schüler

• Emotionen– Emotionserzeugung beim Lehrer– Reaktion auf Ereignisse– Persönlichkeiten der Lehrer



Unterrichtsablauf

• Didaktik

• Unterrichtsskript– Alle Aussagen & Aktionen– Aussagen bestehen aus

atomaren Absätzen– Template: XML Schema



Anpassung an den Schüler

• Alternative Aussagen mit unterschiedlichen Parametern

• Parameter:– Schwierigkeit– Lehrmethode– Darstellungsform

• Auswahlkriterien:– Vorlieben des Schülers– Vorlieben des Lehrers– Niveau des Schülers



Emotionen

• Ereignistabelle– Charakterabhängige Zuordnung von Ereignis zu

Emotion & Intensität

• Veränderung von Emotionen– Intensität nimmt linear ab– Emotionen beeinflussen sich gegenseitig

• Anpassung des Lehrers– Jeder Lehrer hat eigenes Emotionsmodell



Datenbeschreibung

• XML Datei beschreibt jeden Aspekt der Unterrichtsstunde, der Lehrer und des Schülers (Unterrichtsskript)

• Tags weisen Betonungs-, Mimik- und Gestikplatzierungen zu

• Emotionsinformationen werden in Betonungs- und Mimik-Tags des aktuellen Absatzes eingefügt:

<Absatz ID="absatz1.0" level="mittel"> <Mimik name="Freude3">

Wie <Betonung emotion="Freude" intensitaet="3">kommt</Betonung>es eigentlich,dass der Mond immer<Betonung emotion="Freude" intensitaet="3">anders</Betonung>aussieht?

</Mimik></Absatz>



Resultate

• Realer Unterricht wird so realistisch wie möglich nachgebildet

• Gestaltung nach pädagogischen Gesichtspunkten

• Der virtuelle Lehrer erkennt die Bedürfnisse des Schülers automatisch und passt den Unterricht an

• Lehrer kann eine beliebige Persönlichkeit annehmen

Weiter zur Demonstration…



Demonstration

• Szene: Einleitung

• Szene: Hypothesenbildung– Ohne Betonung– Mit Betonung

• Szenen mit zwei Lehrern– Testsituation– Richtige Antwort– Falsche Antwort– Störung



Ereignistabelle eines Lehrers

Neues Thema Freude 4

Schüler beantwortet Frage richtig

Zufriedenheit 7

Schüler beantwortet Frage falsch

Enttäuschung 7

Längere Zeit keine Emotion

Freude 3 oder Zufriedenheit 3

Schüler stört Ärger 6

Ereignis Reaktion



Einleitung (Emotionen & Mimik)

• Ereignis: neues Thema

• Emotion entsteht: Freude 4

• Lehrer sagt: Good morning! Today, I will teach you about the phases of the moon.



Szene: Einleitung



Hypothesenbildung (Betonung & Absätze)

• Ereignis: Länger keine Emotion vorhanden. Zufällige positive Emotion entsteht: Freude 3

• Absatz 1: Could it be possible, that these phases of the moon are caused by the illumination from the sun?

• Kein Ereignis: Intensität der Emotion Freude sinkt unter sichtbaren Wert

• Absatz 2: Does the moon alter its shape? Or do we only see a part of it?



Szene: Hypothesenbildung

Mit BetonungenOhne Betonungen



Zwei Lehrer (Blick, Position, Verteilung)

Position: links von Tafel

Blick: zum Schüler

Position: rechts von Tafel

Blick: zum Schüler

Tafel: ein Video wird angezeigt

Here (Blick: zur Tafel, Geste: zur Tafel) you can see the Moon while orbiting Earth. (Blick: zum Schüler)

Blick: zur Tafel

Blick: zum Schüler

Blick: zu Lehrer 1

And what about the Sun?

Blick: zum Schüler

Positionswechsel: vor die Tafel

Do you know where the Sun is?

Blick: zum Schüler

Lehrer 1 Lehrer 2



Szene: Zwei Lehrer



Antwort auswählen

Do you know where the Sun is?

Earth and Moon orbit the Sun

Richtige Antwort: beide Lehrer sind zufrieden. Rechter Lehrer zeigt stärkere Emotion

Sun and Moon orbit the Earth

Falsche Antwort: beide Lehrer sind enttäuscht. Linker Lehrer zeigt stärkere Emotion.



Szene: richtige Antwort



Szene: falsche Antwort



Störung

• Der Schüler stört den Unterricht

• Rechter Lehrer entwickelt stärkere negative Emotion und reagiert.

• STÖREN



Szene: Störung

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