Interaction Cognitive

Interaction Cognitive
Mohamed Chetouani
Institut Systèmes Intelligents et Robotique (ISIR)
Université Pierre et Marie Curie
[email protected]
Introduction
Interaction Cognitive:
• Interaction, communication, processus
coopératif…
• Cognition, traitement de l’information
haut-niveau mais également bas niveaux …
Interaction-Communication

La communication est un processus de transfert
d’information entre deux entités.
Interaction-Communication


Interaction: le récepteur décode le message et renvoie un
accusé (feedback)
Même protocole et même moyens: auditif (parler, écouter),
physique (body language)…
Interaction-Communication

Signaux d’interaction entre les humains
Interaction-Communication

Communication verbale: utilisation d’un code linguistique connu des
participants en utilisant une ou plusieurs méthodes (orale, gestuelle
ou graphique)


Les éléments qui codifient le sens sont appelés des “signes”
Communication non-verbale: communication sans les “mots”

Expressions faciales, regard, toucher, ton de la voix…
Exploitation des signaux de
communication



Extraction de caractéristiques: traitement du signal,
d’images…
Reconnaissance des formes: machine learning,
Fusion d’informations: probabiliste, Dempster-Schafer, floue,
neuronale…
Exploitation des signaux de
communication
La Multi-Modalité

La communication Humaine est multi-modale:


Fusion d’informations redondantes/complémentaires
Coordination temporelle des signaux de communication
Est-ce suffisant?


Non: L’interprétation de signaux est seulement un élément de
l’interaction
From HRI 2010 website (http://hri2010.org/authors/):
 “For example, a paper that describes a new face tracking algorithm
or involves an elderly population needs to establish how the results
directly contribute to HRI.”
 “For example, a paper contributing a face recognition technology
would likely use standard recognition metrics (e.g., ROC curve). In
addition, the paper would likely include an evaluation of interactive
performance in a given scenario.”
Interaction?


La psychologie « fournie » plusieurs modèles fonctionnels de la
communication et de l’interaction
« Dédoublement des processus de pour réaliser que dans les
interactions sociales, celui qui est à la source des signaux est en
même temps l’observateur des réactions de son interlocuteur et qu’il
peut modifier son attitude en fonction des changements perçus chez
autrui »
-
Machines à états
Modélisation de processus dynamiques
Modèles Markoviens
…
Cognition

La cognition désigne les mécanismes de la pensée:






Processus d’acquisition de connaissances
Faculté à traiter des informations
Appliquer des connaissances
Transformation de connaissances (généralisation, adaptation)
…
A chaque fois qu’une information est reçue, stockée, transformée et
utilisée… un grand nombre de processus cognitifs sont mis en œuvre
Cognition



Processus de traitement d’informations de haut niveau: raisonnement,
mémoire, prise de décision…
Fonctions exécutives: capacités et stratégies nécessaires à une
personne pour s’adapter à des situations nouvelles.
Traitements de bas niveaux:

Sensation/Perception/Cognition: Il n’y a pas de véritable succession de
processus mais ce traitement mobilise tout le système cognitif
Fonctions cognitives




« Fonctions réceptives permettant l’acquisition, le
traitement, la classification et le traitement de l’information
La mémoire et l’apprentissage permettant le stockage et le
rappel de l’information
La pensée ou le raisonnement concernant l’organisation
Les fonctions expressives permettant la communication ou
l’action »
http://www.med.univ-rennes1.fr/sisrai/dico/R448.html
Exemple de l’interaction
Parent-bébé

Psychologie dévelopementale
Saint-Georges et al, RASD, in press
Troubles cognitifs

Ensemble de troubles:





Du langage
De l’écrit
Du calcul
De l’attention
De la mémoire
Implication dans la relation de l’être Humain avec son environnement, la
l’acquisition et manipulation des connaissances….
Architecture cognitive


Systèmes cognitifs:
Capacités d’interprétation, d’interaction, de prise de décision… avec
les Humains … et d’autres systèmes cognitifs
• Données, traitement
• Atteindre des objectifs
• Compétences
http://cordis.europa.eu/fp7/ict/cognition/home_en.html
Architecture cognitive


Combien de capacités sont-elles nécessaires pour être “un système
cognitif”?
Atteindre des objectifs:





Exploration
Navigation
Communication
Interprétation
…
Architecture cognitive

Les données:





Traitement de données hétérogènes
Données multi-modales/multi-niveaux
Représentations multiples
Qualités différentes…
Les traitements:




Distribués,
Multi-niveaux
Echelles temporelles différentes
…
Jan Larsen, Cognitive Systems, 2008
Architecture cognitive

Compétences requises:


Robustesse: perturbations, bruits, incapacités du système à répondre…
Adaptation: situations nouvelles, attention, évolution à tous les niveaux de
traitement, évolution temporelle…

Efficacité: Autonomie, exploration, évaluation, prédiction…

Interaction naturelle: multimodalité, multi-goal, médiation…

“Propriétés émergentes de haut-niveau” (IA): émotion, conscience,
empathie,
Jan Larsen, Cognitive Systems, 2008
Conclusions

Interaction cognitive:



Domaine multi-disciplinaire
La robotique offre un cadre théorique, méthodologique et expérimental très
riche
Interaction centrée Humain


Applications santé
Rejoint des challenges similaires à des d’autres domaines:





Traitement du signal, reconnaissance des formes, machine learning…
Intelligence artificielle
…
Psychologie de l’interaction: développementale, cognitive…
Recherche clinique…
Merci de votre attention