Formální modely emocí ve výzkumu umělé inteligence mají za cíl definovat emoce ve formě použitelné pro konstrukci robotů . Hlavními přístupy v současnosti jsou KARO [1] [2] [3] , EMA [4] , CogAff [5] , Affective Computing [6] a Fominykh-Leontiev model [7] [8] [9] .
KARO [1] [2] [3] (“Knowledge, Actions, Results and Opportunities”) je založeno na modelu OSS (Ortony, Clore, Collins) [10] , popisující kvalitativní a kvantitativní stránku 22 druhů emocí. Kvalitativně GSS popisuje podmínky pro výskyt každé emoce, kvantitativně udává, jak je intenzita emoce určována podmínkami pro její výskyt a jaké proměnné určují intenzitu. Například emoce vděčnosti je kvalitativně definována jako výsledek „něčích záslužných činů a příjemných souvisejících žádoucích událostí“. Intenzitu vděčnosti určuje 1) úsudek o záslužnosti činu, 2) neočekávanost této události, 3) žádoucnost této události.
Níže je uveden popis kognitivní struktury 22 emocí v OSS.
V OSS jsou nejjednodušší emoce radost, která se redukuje na potěšení, a smutek, který se redukuje na nelibost.
| Nejjednodušší emoce | |
|---|---|
| Radost | Potěšení |
| Běda | Nelibost |
Kromě znaku slasti – nelibosti, který W. Wundt nazval znakem citu, používá OSS znak žádoucí – nežádoucí události. V těchto termínech bude skupina emocí, která se nazývá „štěstí druhého“, vypadat takto.
| Úspěch-neúspěch druhého? | |
|---|---|
| radost pro ostatní | Potěšení z akce, kterou si přeje někdo jiný |
| Gloat | Potěšení z akce, která je pro jiného nežádoucí |
| Rozhořčení | Nespokojenost s událostí, kterou si přeje jiný |
| Škoda | Nelibost na akci, která je pro jiného nežádoucí |
Dalším znakem je domnělá, potvrzená událost. Pomocí tohoto znamení se v OSS získá 6 dalších emocí.
| Předpoklad - potvrzení | |
|---|---|
| Naděje | potěšení z domnělé příjemné události. |
| Spokojenost | potěšení z příjemné potvrzené akce. |
| Úleva | potěšení z nepotvrzené nepříjemné události. |
| Strach | nespokojenost s nepříjemnou očekávanou událostí. |
| Potvrzený strach | nelibost z potvrzené nepříjemné události. |
| Zklamání | nelibost z nepotvrzené příjemné události. |
| Hodnocení akce | |
|---|---|
| Hrdost | kladné hodnocení jejich jednání |
| Rozkoš | kladné hodnocení jednání někoho jiného |
| Ostuda | negativní hodnocení jejich jednání |
| Vyčítat | negativní hodnocení jednání někoho jiného |
| Oceňování objektů | |
|---|---|
| Milovat | příjemná přitažlivost k objektu. |
| Nenávist | nepříjemné odmítnutí předmětu. |
Kromě toho jsou v OSS uvažovány 4 komplexní emoce.
| Komplikované emoce | |
|---|---|
| Vděčnost | radost + obdiv |
| Hněv | výčitka + žal |
| Odměna | radost + hrdost |
| Pokání | hanba + smutek. |
KARO je formalizací modelu OSS založeného na formální logice.
EMA [4] se také vrací k modelu OSS. K popisu emocí se používá několik proměnných: užitečnost, žádoucnost (D), pravděpodobnost události (p) atd. Pomocí těchto proměnných je několik emocí definováno následovně.
| EMA | |
|---|---|
| Radost | D > 0, p = 1 |
| Naděje | D > 0, p < 1 |
| Strach | D < 0, p < 1 |
| nouze (žal) | D < 0, p = 1 |
CogAff [5] popisuje obecnou architekturu akčního řízení. [jedenáct]
Affective computing [6] deklaruje možnost rozpoznání lidských emocí robotem podle výrazu obličeje a charakteristického chování. Deklaruje také možnost vnějšího vyjádření emocí robotem. Přechod z jednoho emočního stavu do druhého je popsán pomocí Markovova řetězce .
Ve Fominykh-Leontievově modelu [7] [8] [9] je emoce definována jako numerická funkce (s významem síly emoce) nějakého souboru parametrů popisujících situaci. Každý typ emocí má svůj vlastní soubor parametrů. Pro každého agenta (člověk, zvíře, robot) a pro každou emoci je možná vlastní funkce F, která určuje sílu emoce v závislosti na hodnotě argumentů. E = F(...)
Takové obecné myšlenky jsou blízké OSS. Rozdíl spočívá ve volbě parametrů a sadě parametrů odpovídajících každé emoci. Hlavním parametrem pro utilitární emoce je množství přijatého (ztraceného) zdroje R nebo úroveň úspěchů. Pokud je situace popsána pouze tímto parametrem, tak kdy
Pro radost a smutek E = F(R).
To znamená, že situace již skončila a hodnota R je přesně známa. Emoce, které vznikají po skončení situace, se nazývají zjišťování. Pokud situace ještě neskončila, lze v situačním modelu agenta vytvořit odhad nebo předpověď hodnoty R, která je označena PR. Parametr PR tvoří předchozí emoce
Pro naději a strach platí E = F(p, PR).
Konkrétně, pokud vezmeme v úvahu parametr R jako funkci času (např. bankovní účet) R(t), pak lze prognózu provést pomocí derivace dR(t)/dt.
V [7] je zkonstruován rozklad několika desítek dalších emocí ve formě konvexní kombinace osmi základních emocí. Například,
vina = a*žal + b*spokojenost,
kde a a b jsou číselné kladné koeficienty a + b = 1.
V [12] [13] byly na základě analýzy mimiky emocí získány hodnoty a = 0,7, b = 0,3.