Projet de recherche doctoral numero :3067

Date depot: 1 janvier 1900
Titre: Modélisation, formalisation et mise en œuvre de stratégies d'émotions pour l'amélioration de l'interaction humain-machine
Directrice de thèse: Catherine PELACHAUD (ISIR (EDITE))
Domaine scientifique: Sciences et technologies de l'information et de la communication
Thématique CNRS : Non defini

Resumé: Aujourd’hui, les entités artificielles, tels que les robots ou les personnages virtuels, tendent de plus en plus à interpréter des rôles typiquement incarnés par les humains, tels que le rôle de tuteur, de réceptionniste, ou encore d’acteur dans les jeux vidéo. Ces dernières années, le récent courant de recherche de l’Informatique Affective a montré un intérêt grandissant quant à l’intégration d'une dimension émotionnelle dans les personnages virtuels ou les robots, afin d'apporter une illusion de vie aux utilisateurs, mais aussi améliorer l'interaction humain-machine. Les évaluations des personnages virtuels émotionnels ont en effet permis de montrer que l’expression d’émotions de ces derniers permet d'améliorer la satisfaction de l’utilisateur, son engagement, ses performances dans la réalisation d’une tâche et sa perception du personnage virtuel. Cependant, l’expression d’émotions des personnages virtuels ou des robots non adaptée à la situation d’interaction peut au contraire avoir un effet très néfaste sur l’interaction. Les modèles computationnels d’émotions aujourd'hui proposés visent principalement à développer des personnages qui expriment leurs propres émotions de manière réactive. Dotés de tels modèles, les personnages virtuels et les robots ont un comportement émotionnel qui s’apparente à celui d’un enfant, c'est à dire exprimant ses émotions de manière impulsive. Or, de nombreux travaux en Sciences Humaines et Sociales montrent que les individus expriment généralement des émotions différentes de celles qu’ils ressentent à la fois pour se conformer à des règles socio-culturelles mais aussi pour atteindre des objectifs propres (tels que convaincre, séduire, motiver, etc.). L'objectif de recherche à travers cette thèse, est de développer des personnages virtuels et des robots qui soient capables d’exprimer des émotions, non pas seulement pour être perçus comme plus « vivants » mais surtout pour améliorer, voir optimiser l’interaction humain-machine. En effet, l’utilisateur ressent de nombreuses émotions lorsqu’il interagit avec un ordinateur ou un robot. Ces émotions peuvent être tant positives que négatives. Celles-ci vont fortement influencer les capacités cognitives de l'utilisateur, telles que ses capacités de raisonnement, de mémorisation, ou encore d’attention. Le comportement émotionnel d’un agent artificiel peut permettre d'améliorer l'interaction en tentant d'amener l'utilisateur à une situation propice à des capacités cognitives optimales. Pour ce faire, un tel agent émotionnel doit être doté de stratégies des émotions lui permettant dans le cadre d'une interaction de déterminer le comportement émotionnel à adopter. Ces stratégies doivent prendre en compte le contexte socio-émotionnel de l’interaction (i.e. le rôle social du personnage et de l’utilisateur, les émotions de l’utilisateur, leurs relations sociales, leur personnalité, leur but dans l’interaction, etc.). Des exemples de stratégies peuvent être la dissimulation, l’empathie, la sympathie, etc. Ce projet de recherche se distingue des travaux en informatique sur les modèles d’émotions aujourd’hui réalisés tant en France qu’au niveau international en proposant une modélisation des stratégies d’émotions. Notre objectif est en effet de proposer un modèle computationnel permettant de déterminer l'émotion à exprimer suivant le contexte socio-émotionnel de l'interaction avec le but d'améliorer cette dernière. Or, les modèles existants ne prennent que très peu ou pas en compte le contexte de l'interaction pour calculer l'émotion qu'un personnage virtuel ou un robot devrait exprimer. Pour réaliser ce projet, trois problématiques seront traitées au cours de cette thèse: 1.Identification des stratégies d'émotions pour améliorer l'interaction humain-machine: Pour identifier les stratégies d'émotions, nous nous appuierons à la fois sur les travaux en Sciences Humaines et Sociales mais aussi sur l'étude d'interactions interpersonnelles réelles à partir de corpus audiovisuels. L’annotation de tels corpus permettrait de mettre en évidence des phénomènes d'influence entre le contexte socio-émotionnel de l’interaction et l’expérience affective des individus. 2.Modélisation et formalisation des stratégies d'émotions: les stratégies d'émotions seront modélisées et formalisées afin de pouvoir intégrer ces éléments dans un personnage virtuel et un robot. La définition de la représentation fera partie des problématiques traitées dans la thèse. 3.Implémentation et évaluation d'un personnage virtuel et d'un robot dotés des stratégies d'émotions: le modèle des stratégies d'émotions sera intégré dans le robot NAO récemment acquis, et dans l'agent conversationnel Greta développé au LTCI. A travers des tests perceptifs des évaluations seront réalisées auprès d'utilisateurs pour affiner et valider le modèle computationnel des stratégies d'émotions proposé.

Doctorant.e: Le Quoc Anh