Pkti hlPerspektivenwechsel zur Verbesserung der ...

Andreas EngelPerspektivenwechsel zur Verbesserung der Mensch-Roboter-Interaktion

P kti h lPerspektivenwechsel zur Verbesserung der Mensch-Verbesserung der Mensch

Roboter-Interaktion

Vortrag im Rahmen des HRI-SeminarsHRI Seminars am Lehrstuhl VII für Informatikder Universität Würzburgg


Motivation

Auflösung von Mehrdeutigkeiten


Motivation

Nachahmung der Mensch-Mensch-Interaktion– etwa ¼ der zwischenmenschlichen Kommunikation

erfordert, sich in die Lage des anderen zu versetzen– Besonders bei „frames of reference“:

egocentric Mein rechter rechter Platz ist leer.

adresse-centered Drehe dich rechts herum.

object-centered Rechts vom Eingang...


Motivation

stealth-bot (militärische Anwendung)


Kognitive ArchitekturenKognitive Architekturen

WissenWissenProblemlösungsstrategienLernverhaltenLernverhaltenWahrnehmungRäumliches / Zeitliches SchlussfolgernVorausdenkenPerspektivenwechselp...


Kognitive Architekturen

SOAREPICACT-RACT R

endliche Automaten mit Zustandsüberführungen d h F P d kti ldurch Feuern von Produktionsregeln



Polyscheme– Cassimatis (Rensselaer Polytechnic Institute, NY)– Zusammenwirken von verschiedensten Algorithmen

und Datenstrukturen– jeweils implementiert als specialistj p– z.B. für

Deklaratives Gedächtnis

reportOpinion(prop, sp, tv)stanceOn(prop)req estedFoci()Deklaratives Gedächtnis

ObjekterkennungObjekttracking

requestedFoci()

Algorithmen Datenj gSpracherkennungMotoransteuerung Sensoren / Aktoreng



Polyscheme– Koordination der specialists über Focusmanager:

auf eine Aussage konzentrieren (focus of attention)

specialist 1 specialist 2

Focusmangager





Aussage evaluieren


Focusmangager





neues Wissen verbreiten


Focusmangager





Kandidaten für neue Aussage ermitteln


Focusmangager





neue Aussage auswählen (focus scheme)


Focusmangager




PolyschemeAussagenformat:– Aussagenformat:

Ei h ft(Obj kt W t Z it W lt)Eigenschaft(Objekt, Wert, Zeit, Welt)

– z.B.: Category(x, tool, t1, R)Position(x, p1, t1, R)Position(x, p2, t2, R)Position(x, p3, t2, w)



Polyscheme– Mechanismen zur Repräsentation alternativer

Zeiten / Welten (non immediate states)

Memory vergangene Zeiten

Causal rules zukünftige ZeitenConstraint satisfactionSimulation

und alternative Welten

Vererbung real alternativ



Polyscheme– specialists steuern Simulation durch

focus schemes:

resimulation (revidierte Aussagen erneut prüfen)( g p )prediction (Simulation vor Ausführung)counterfactual simulation (backtracking)

– High-Level KI-Algorithmen werden durch g gKooperation der specialists implementiert


perspective-taking mit Polyschemeperspective taking mit Polyscheme


perspective-taking mit Polyscheme

Implementierung– wichtige specialists

perception s.space s.perspective s.spatial relationship s.identity constraint s.

ldworld s.

i hti f h– wichtige focus schemescounterfactual simulation

d i l ticommand simulation



Anwendung: „Robot, go to the cone!“



Anwendung: „Robot, go to the cone!“speaker

c1 box

c2

robotrobot




c1 box

specialist / focus scheme Aussagen

c2

robotp g

perception s.space s

Category(speaker,human,R)Location(speaker,pl,R)

robot

space s. ( p ,p , )Category(c1,Cone,R)Location(c1,p2,R)Category(c2,Cone,R)Location(c2,p3,R)Category(box Box R)Category(box,Box,R)Location(box,p4,R)




c1 box

specialist / focus scheme Aussagenc2

robotp g

command simulation Exists(target,wSpeaker)Category(target,Cone,wSpeaker)

robot

g y( g , , p )Location(target,targetLoc,wSpeaker)WantToGo(robot,targetLoc,wSpeaker)

perspective s. CanSee(speaker,target,wSpeaker)




c1 box

specialist / focus scheme Aussagenc2

robotp g

counterfactual simulation Same(c1,target,wC1)Same(c2,target,wC2)

robot

( , g , )

perspective s. Not CanSee(speaker,c2,R)

inheritance s. Not CanSee(speaker,c2,wC2)inheritance s. p

identity constraint s. Not CanSee(speaker,target,wC2)

world s Not Same(c2,target,R)world s. ( , g , )Same(c1,target,R)


ZusammenfassungZusammenfassung


Zusammenfassung

Vorteile des Perspektivenwechsels

– geringerer Kommunikationsbedarfg g– höhere Kommunikationskomfort

(Interaktion wird vermenschlicht)(Interaktion wird vermenschlicht)Bewältigung komplexerer Aufgaben möglichV l H dl– Vorausplanung von Handlungen

– Steigerung von Flexibilität und Robustheit


Zusammenfassung

mögliche Probleme

– Treffen falscher Entscheidungen auf Grundlage g gunzureichender Sensordaten

– unumkehrbare Handlungen könntenunumkehrbare Handlungen könnten fälschlicherweise ohne Rückfrage eingeleitet werdene de


Zusammenfassung

Was kann noch verbessert werden– neben dem räumlichen Wissen auch andere

Ressourcen des Menschen simulieren:akustische Signaturen (stealth bot)prozedurales und deklaratives Wissen

– nicht nur aktuelle Situation einbeziehen, sondern ll E i i I f iaus allen vergangenen Ereignissen Information

gewinnen

– Bevorzugung besonders offensichtlicher g gEigenschaften (perceptual salience)


noch Fragen?noch Fragen?

Pkti hlPerspektivenwechsel zur Verbesserung der ...

Documents

Transcript of Pkti hlPerspektivenwechsel zur Verbesserung der ...