Аффективная тактильная чувствительность

Изучение и разработка систем, которые могут манипулировать эмоциональным состоянием

Аффективная хептика — это область исследований, которая фокусируется на изучении и проектировании устройств и систем, которые могут вызывать, усиливать или влиять на эмоциональное состояние человека посредством осязания. Область исследований берет свое начало в работах Дмитрия Тетерюкова и Алены Неверовской ^[1]^[2] об аффективной хептике и системе общения в реальном времени с богатыми эмоциональными и тактильными каналами. Движимая мотивацией к повышению социальной интерактивности и эмоционального погружения пользователей обмена сообщениями в реальном времени, виртуальной, дополненной реальностей, была предложена идея усиления (усиления) собственных чувств и воспроизведения (симуляции) эмоций, испытываемых партнером. Можно выделить четыре основных тактильных (тактильных) канала, управляющих нашими эмоциями:

физиологические изменения (например, частота сердечных сокращений, температура тела и т. д.)
физическая стимуляция (например, щекотка)
социальный контакт (например, объятие, рукопожатие)
эмоциональный тактильный дизайн (например, форма устройства, материал, текстура).

Теории эмоций

Согласно теории Джеймса-Ланге, ^[3] осознанное переживание эмоций происходит после того, как кора головного мозга получает сигналы об изменениях в физиологическом состоянии. Исследователи утверждали, что чувствам предшествуют определенные физиологические изменения. Так, когда мы видим ядовитую змею, мы чувствуем страх, потому что наша кора головного мозга получила сигналы о нашем учащенном сердцебиении, трясущихся коленях и т. д. Дамасио ^[4] различает первичные и вторичные эмоции. Обе предполагают изменения в телесных состояниях, но вторичные эмоции вызываются мыслями. Недавние эмпирические исследования подтверждают некогнитивные теории природы эмоций. Было доказано, что мы можем легко вызывать наши эмоции чем-то таким простым, как изменение выражения лица (например, улыбка вызывает чувство счастья). ^[5]

Чувство прикосновения в аффективной тактильной чувствительности

Человеческие эмоции можно легко вызвать различными сигналами, и чувство прикосновения является одним из наиболее эмоционально заряженных каналов. Аффективные тактильные устройства производят различные чувства прикосновения, включая кинестетические и коэтанические каналы. Кинестетические стимуляции, которые производятся силами, приложенными к телу, ощущаются механорецепторами в сухожилиях и мышцах. С другой стороны, механорецепторы в слоях кожи отвечают за восприятие кожной стимуляции. Различные типы тактильных телец позволяют нам ощущать тепловые свойства объекта, давление, частоту вибрации и местоположение стимулов. ^[6]

Технологии аффективной тактильности

Социальный контакт

HaptiHug: тактильный дисплей для передачи объятий на расстоянии

Онлайн-взаимодействия в значительной степени зависят от зрения и слуха, поэтому существует существенная потребность в опосредованном социальном прикосновении. ^[7] Из форм физического контакта объятия особенно эмоционально заряжены; они передают тепло, любовь и принадлежность. Недавно исследователи предприняли несколько попыток создать устройство для объятий, обеспечивающее некоторое ощущение физического соприсутствия на расстоянии. ^[8]^[9] Ключевая особенность HaptiHug ^[10] заключается в том, что оно физически воспроизводит схему человеческого объятия, одновременно оказывая давление на грудь и спину каждого пользователя. Идея реалистично воспроизвести объятия заключается в интеграции активно-тактильного устройства HaptiHug и псевдотактильного прикосновения, имитируемого анимацией объятий. Таким образом, достигается высокая степень погружения в физический контакт партнеров во время объятий.

Интимное прикосновение

Привязанность выходит за рамки объятий в одиночку. Люди, находящиеся в отношениях на расстоянии, ежедневно сталкиваются с отсутствием физической близости. Тактильные технологии позволяют разрабатывать кинестетический и тактильный интерфейс. Область цифрового соприсутствия охватывает и теледильдонику. Kiiroo SVir — хороший пример взрослого CyberToy, который включает тактильный ввод с помощью сенсорной емкостной поверхности и кинестетической по своей природе внутренней части. 12 колец сжимаются, пульсируют и вибрируют в соответствии с движениями партнера в реальном времени. SVir имитирует реальные движения своего аналога OPue и также совместим с другими моделями SVir. SVir позволяет женщинам заниматься сексом со своим партнером с помощью интерактивного вибратора OPue, независимо от того, насколько велико расстояние, разделяющее пару.

Неявное проявление эмоций

Для создания физиологических изменений могут использоваться различные типы устройств. Из органов тела сердце играет особенно важную роль в нашем эмоциональном опыте. Имитатор сердца HaptiHeart ^[2] производит особые паттерны сердцебиения в соответствии с эмоциями, которые необходимо передать или вызвать (грусть ассоциируется со слегка интенсивным сердцебиением, гнев с быстрым и сильным сердцебиением, страх с интенсивным сердцебиением). Ложная обратная связь по сердцебиению может быть напрямую интерпретирована как настоящее сердцебиение, поэтому она может изменить эмоциональное восприятие. HaptiButterfly ^[2] воспроизводит «бабочек в животе» (трепетание или щекотание, которое испытывают люди, испытывающие любовь) с помощью массивов вибромоторов, прикрепленных к животу пользователя. HaptiShiver ^[2] посылает «дрожи вверх и вниз по вашему позвоночнику» с помощью ряда вибромоторов. HaptiTemper ^[2] посылает «озноб вверх и вниз по вашему позвоночнику» как с помощью холодного воздушного потока от вентилятора, так и с помощью холодной стороны элемента Пельтье. HaptiTemper также предназначен для имитации тепла на коже человека, чтобы вызвать как приятные ощущения, так и агрессию.

Явное проявление эмоций

HaptiTickler ^[2] вызывает радость непосредственно, щекоча ребра пользователя. Он включает в себя четыре вибромотора, воспроизводящих стимулы, похожие на движения человеческих пальцев

Аффективный (эмоциональный) тактильный дизайн.

Недавние исследования показывают, что привлекательные вещи заставляют людей чувствовать себя хорошо, что в свою очередь заставляет их мыслить более креативно. ^[11] Была предложена концепция эмоционального тактильного дизайна. ^[2] Основная идея заключается в том, чтобы заставить пользователя почувствовать близость к устройству посредством:

привлекательные формы, вызывающие желание прикоснуться к ним и тактильно исследовать их,
материал приятен на ощупь, и
предвкушение удовольствия от ношения устройства.

Аффективные вычисления

Аффективные вычисления могут использоваться для измерения и распознавания эмоциональной информации в системах и устройствах, использующих аффективную тактильную чувствительность. Эмоциональная информация извлекается с помощью таких методов, как распознавание речи, обработка естественного языка, обнаружение выражения лица и измерение физиологических данных.

Потенциальные приложения

Возможные области применения:

лечение депрессии и тревожности (проблемных эмоциональных состояний),
контроль и модуляция настроения на основе физиологических сигналов,
аффективные и совместные игры,
психологическое тестирование,
вспомогательные технологии и системы дополнительной коммуникации для детей с аутизмом.

Affective Haptics находится в авангарде эмоционального телеприсутствия ^[12] , технологии, которая позволяет пользователям чувствовать себя эмоционально так, как будто они присутствуют и общаются в удаленном физическом месте. Удаленная среда может быть реальной, виртуальной или дополненной.

Примеры применения

Объект EmoHeart на груди аватара ярко и выразительно отображает передаваемые эмоции

Философия iFeel_IM! (интеллектуальной системы для улучшения ощущений, работающей на основе чувствительного к аффектам мгновенного обмена сообщениями) заключается в следующем: «Я чувствую [следовательно], что я существую!». В системе iFeel_IM! большое значение придается автоматическому распознаванию эмоций, передаваемых посредством текстовых сообщений в трехмерном виртуальном мире Second Life (искусственный интеллект), визуализации обнаруженных эмоций аватарами в виртуальной среде, усилению аффективного состояния пользователя и воспроизведению чувства социального прикосновения (например, объятий) посредством тактильной стимуляции в реальном мире. Управление разговором осуществляется через объект Second Life под названием EmoHeart ^[13], прикрепленный к груди аватара. Помимо связи с системой для текстового распознавания аффектов (модель анализа аффектов) ^[14] , EmoHeart отвечает за распознавание символических сигналов или ключевых слов коммуникативной функции «объятие», передаваемых текстом, и за визуализацию «объятий» в Second Life. Система iFeel_IM! система значительно улучшает эмоциональное погружение в процесс обмена сообщениями в реальном времени.

Для создания социального интерфейса Рехман и др. разработали две тактильные системы (на основе мобильного телефона и кресла), которые могли воспроизводить выражение лица человека для людей с нарушениями зрения. ^[15]^[16] Эти системы передавали человеческие эмоции людям с нарушениями зрения с помощью вибротактильных стимулов.

Для создания тактильных стимулов, характерных для фильма, которые влияют на эмоции зрителя, исследователи Philips разработали носимую тактильную куртку. ^[17] Мотивацией было усиление эмоционального погружения в просмотр фильма. Куртка содержит 64 вибромотора, которые создают специально разработанные тактильные узоры на человеческом торсе.

Смотрите также

Ссылки

^ Tsetserukou, Dzmitry; Alena Nevierowskaya; Helmut Prendinger; Naoki Kawakami; Mitsuru Ishizuka; Susumu Tachi (2009). "Enhancing Mediated Interpersonal Communication through Affective Haptics". Интеллектуальные технологии для интерактивных развлечений . INTETAIN: Международная конференция по интеллектуальным технологиям для интерактивных развлечений. Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering. Vol. 9. Amsterdam: Springer. pp. 246–251 . CiteSeerX 10.1.1.674.243 . doi :10.1007/978-3-642-02315-6_27. ISBN 978-3-642-02314-9.
^ abcdefg Tsetserukou, Dzmitry; Alena Nevierowskaya; Helmut Prendinger; Naoki Kawakami; Susumu Tachi (2009). "Affective Haptics in Emotional Communication" (PDF) . 2009 3-я Международная конференция по аффективным вычислениям и интеллектуальному взаимодействию и семинары . Амстердам, Нидерланды: IEEE Press. стр. 181– 186. doi :10.1109/ACII.2009.5349516. ISBN 978-1-4244-4800-5.
^ Джеймс, Уильям (1884). «Что такое эмоция?» (PDF) . Mind . 9 (34): 188–205 . doi :10.1093/mind/os-IX.34.188.
^ Антонио, Дамасио (2000). Чувство того, что происходит: тело, эмоции и создание сознания . Винтаж. ISBN 978-0-09-928876-3.
^ Зайонц, Роберт Б.; Шейла Т. Мерфи; Марита Инглхарт (1989). «Чувство и лицевая разница: применение сосудистой теории эмоций» (PDF) . Психологический обзор . 96 (3): 395– 416. doi :10.1037/0033-295X.96.3.395. PMID 2756066. S2CID 8690629. Архивировано из оригинала (PDF) 16 апреля 2022 г.
^ Кандел, Эрик Р.; Джеймс Х. Шварц; Томас М. Джесселл (2000). Принципы нейронауки . McGraw-Hill. ISBN 978-0-8385-7701-1.
^ Хаанс, Антал; Вейнанд И. Эйсселстейн (2006). «Опосредованное социальное прикосновение: обзор текущих исследований и будущих направлений». Виртуальная реальность . 9 ( 2–3 ): 149–159 . doi :10.1007/s10055-005-0014-2. PMID 24807416. S2CID 17809554.
^ ДиСальво, Карл; Ф. Гемперле; Дж. Форлицци; Э. Монтгомери (2003). «Объятие: исследование роботизированной формы для интимной коммуникации». 12-й Международный семинар IEEE по интерактивной коммуникации роботов и людей, 2003. Труды. ROMAN 2003. Millbrae: IEEE Press. стр. 403– 408. doi :10.1109/ROMAN.2003.1251879. ISBN 0-7803-8136-X. S2CID 380315.
^ Mueller, Florian; F. Vetere; MR Gibbs; J. Kjeldskov; S. Pedell; S. Howard (2009). "Affective haptics in emotional communication" (PDF) . 2009 3-я Международная конференция по аффективным вычислениям и интеллектуальному взаимодействию и семинары . в Proc. of the ACM Conf. on Human Factors in Computing Systems (CHI 05), Portland, USA, ACM Press. стр. 1673– 1676. doi :10.1109/ACII.2009.5349516. ISBN 978-1-4244-4800-5. S2CID 12632537. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-09-23.
^ Tsetserukou, Dzmitry (2009). "HaptiHug: новый тактильный дисплей для общения объятий на расстоянии". Haptics: Generating and Perception Tangible Sensations . EuroHaptics: Международная конференция по тактильным ощущениям человека и сенсорным компьютерным приложениям. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 6191. Amsterdam: Springer. pp. 340– 347. doi :10.1007/978-3-642-14064-8_49. ISBN 978-3-642-14063-1.
^ Норман, Дональд А. (2004). Эмоциональный дизайн: почему мы любим (или ненавидим) повседневные вещи . Базовые книги. ISBN 978-0-465-05135-9.
^ Тецерюков, Дмитрий; Алена Неверовская (сентябрь–октябрь 2010 г.). «iFeel_IM!: усиление эмоций во время онлайн-общения». IEEE Computer Graphics and Applications (PDF). 30 (5): 72– 80. doi :10.1007/s10055-005-0014-2. PMID 24807416. S2CID 17809554.
^ Невяровская, Алёна; Хельмут Прендингер; Мицуру Ишизука (2010). «EmoHeart: Передача эмоций в Second Life на основе восприятия аффекта из текста». Достижения в области взаимодействия человека и компьютера . 2010 : 1– 13. doi : 10.1155/2010/209801 .
^ Невяровская, Алёна; Хельмут Прендингер; Мицуру Ишизука (2010). «Распознавание мелкозернистых эмоций из текста: подход, основанный на принципе композиционности». В Нисида, Т.; Джейн, Л.; Фошер, К. (ред.). Моделирование машинных эмоций для реализации интеллекта: основы и приложения . Умные инновации, системы и технологии. Том 1. Springer. стр. 179–207 . doi :10.1007/978-3-642-12604-8_9. ISBN 978-3-642-12603-1.
^ Рехман, Шафик; Ли Лю; Хайбо Ли (октябрь 2007 г.). Многообразие выражений лица для тактильного восприятия . IEEE 9-й семинар по обработке мультимедийных сигналов, 2007 г. (PDF). стр. 239–242 . doi :10.1109/MMSP.2007.4412862. ISBN 978-1-4244-1273-0. S2CID 17661808.
^ Рехман, Шафик; Ли Лю (июль 2008 г.). «Вибротактильная передача человеческих эмоций на многообразии выражений лица». Журнал мультимедиа (PDF). 3 (3): 18–25 . CiteSeerX 10.1.1.408.3683 . doi :10.4304/jmm.3.3.18-25.
^ Лемменс, Пол; Ф. Кромпвоетс; Д. Броккен; Дж. В. Д. Эренбеемд; Г.-Дж. Д. Врис (2009). «Тактильная куртка, соответствующая телу, для обогащения просмотра фильмов». World Haptics 2009 — Третья совместная конференция и симпозиум Euro Haptics по тактильным интерфейсам для систем виртуальной среды и телеоператоров . в Proc. Третья совместная конференция и симпозиум Euro Haptics по тактильным интерфейсам для систем виртуальной среды и телеоператоров, Солт-Лейк-Сити, США. стр. 7–12 . doi :10.1109/WHC.2009.4810832. ISBN 978-1-4244-3858-7. S2CID 28364374.

Внешние ссылки

Эта взрослая CyberToy для мужчин является хорошим примером устройства кинестетического телеприсутствия для интимного прикосновения.
Труды IEEE по тактильным ощущениям (ToH)
Исследовательская группа Affective Haptics ^{[ постоянная мертвая ссылка ‍ ]}
Видео на iFeel_IM!

[1] Tsetserukou, Dzmitry; Alena Nevierowskaya; Helmut Prendinger; Naoki Kawakami; Mitsuru Ishizuka; Susumu Tachi (2009). "Enhancing Mediated Interpersonal Communication through Affective Haptics". Интеллектуальные технологии для интерактивных развлечений . INTETAIN: Международная конференция по интеллектуальным технологиям для интерактивных развлечений. Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering. Vol. 9. Amsterdam: Springer. pp. 246–251 . CiteSeerX 10.1.1.674.243 . doi :10.1007/978-3-642-02315-6_27. ISBN 978-3-642-02314-9.

[Affective_Haptics-2] Tsetserukou, Dzmitry; Alena Nevierowskaya; Helmut Prendinger; Naoki Kawakami; Susumu Tachi (2009). "Affective Haptics in Emotional Communication" (PDF) . 2009 3-я Международная конференция по аффективным вычислениям и интеллектуальному взаимодействию и семинары . Амстердам, Нидерланды: IEEE Press. стр. 181– 186. doi :10.1109/ACII.2009.5349516. ISBN 978-1-4244-4800-5.

[3] Джеймс, Уильям (1884). «Что такое эмоция?» (PDF) . Mind . 9 (34): 188–205 . doi :10.1093/mind/os-IX.34.188.

[4] Антонио, Дамасио (2000). Чувство того, что происходит: тело, эмоции и создание сознания . Винтаж. ISBN 978-0-09-928876-3.

[5] Зайонц, Роберт Б.; Шейла Т. Мерфи; Марита Инглхарт (1989). «Чувство и лицевая разница: применение сосудистой теории эмоций» (PDF) . Психологический обзор . 96 (3): 395– 416. doi :10.1037/0033-295X.96.3.395. PMID 2756066. S2CID 8690629. Архивировано из оригинала (PDF) 16 апреля 2022 г.

[6] Кандел, Эрик Р.; Джеймс Х. Шварц; Томас М. Джесселл (2000). Принципы нейронауки . McGraw-Hill. ISBN 978-0-8385-7701-1.

[7] Хаанс, Антал; Вейнанд И. Эйсселстейн (2006). «Опосредованное социальное прикосновение: обзор текущих исследований и будущих направлений». Виртуальная реальность . 9 ( 2–3 ): 149–159 . doi :10.1007/s10055-005-0014-2. PMID 24807416. S2CID 17809554.

[8] ДиСальво, Карл; Ф. Гемперле; Дж. Форлицци; Э. Монтгомери (2003). «Объятие: исследование роботизированной формы для интимной коммуникации». 12-й Международный семинар IEEE по интерактивной коммуникации роботов и людей, 2003. Труды. ROMAN 2003. Millbrae: IEEE Press. стр. 403– 408. doi :10.1109/ROMAN.2003.1251879. ISBN 0-7803-8136-X. S2CID 380315.

[9] Mueller, Florian; F. Vetere; MR Gibbs; J. Kjeldskov; S. Pedell; S. Howard (2009). "Affective haptics in emotional communication" (PDF) . 2009 3-я Международная конференция по аффективным вычислениям и интеллектуальному взаимодействию и семинары . в Proc. of the ACM Conf. on Human Factors in Computing Systems (CHI 05), Portland, USA, ACM Press. стр. 1673– 1676. doi :10.1109/ACII.2009.5349516. ISBN 978-1-4244-4800-5. S2CID 12632537. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-09-23.

[10] Tsetserukou, Dzmitry (2009). "HaptiHug: новый тактильный дисплей для общения объятий на расстоянии". Haptics: Generating and Perception Tangible Sensations . EuroHaptics: Международная конференция по тактильным ощущениям человека и сенсорным компьютерным приложениям. Lecture Notes in Computer Science. Vol. 6191. Amsterdam: Springer. pp. 340– 347. doi :10.1007/978-3-642-14064-8_49. ISBN 978-3-642-14063-1.

[11] Норман, Дональд А. (2004). Эмоциональный дизайн: почему мы любим (или ненавидим) повседневные вещи . Базовые книги. ISBN 978-0-465-05135-9.

[12] Тецерюков, Дмитрий; Алена Неверовская (сентябрь–октябрь 2010 г.). «iFeel_IM!: усиление эмоций во время онлайн-общения». IEEE Computer Graphics and Applications (PDF). 30 (5): 72– 80. doi :10.1007/s10055-005-0014-2. PMID 24807416. S2CID 17809554.

[13] Невяровская, Алёна; Хельмут Прендингер; Мицуру Ишизука (2010). «EmoHeart: Передача эмоций в Second Life на основе восприятия аффекта из текста». Достижения в области взаимодействия человека и компьютера . 2010 : 1– 13. doi : 10.1155/2010/209801 .

[14] Невяровская, Алёна; Хельмут Прендингер; Мицуру Ишизука (2010). «Распознавание мелкозернистых эмоций из текста: подход, основанный на принципе композиционности». В Нисида, Т.; Джейн, Л.; Фошер, К. (ред.). Моделирование машинных эмоций для реализации интеллекта: основы и приложения . Умные инновации, системы и технологии. Том 1. Springer. стр. 179–207 . doi :10.1007/978-3-642-12604-8_9. ISBN 978-3-642-12603-1.

[15] Рехман, Шафик; Ли Лю; Хайбо Ли (октябрь 2007 г.). Многообразие выражений лица для тактильного восприятия . IEEE 9-й семинар по обработке мультимедийных сигналов, 2007 г. (PDF). стр. 239–242 . doi :10.1109/MMSP.2007.4412862. ISBN 978-1-4244-1273-0. S2CID 17661808.

[16] Рехман, Шафик; Ли Лю (июль 2008 г.). «Вибротактильная передача человеческих эмоций на многообразии выражений лица». Журнал мультимедиа (PDF). 3 (3): 18–25 . CiteSeerX 10.1.1.408.3683 . doi :10.4304/jmm.3.3.18-25.

[17] Лемменс, Пол; Ф. Кромпвоетс; Д. Броккен; Дж. В. Д. Эренбеемд; Г.-Дж. Д. Врис (2009). «Тактильная куртка, соответствующая телу, для обогащения просмотра фильмов». World Haptics 2009 — Третья совместная конференция и симпозиум Euro Haptics по тактильным интерфейсам для систем виртуальной среды и телеоператоров . в Proc. Третья совместная конференция и симпозиум Euro Haptics по тактильным интерфейсам для систем виртуальной среды и телеоператоров, Солт-Лейк-Сити, США. стр. 7–12 . doi :10.1109/WHC.2009.4810832. ISBN 978-1-4244-3858-7. S2CID 28364374.