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Multimodale Interaktion

Multimodale Interaktion. Lennard Hamann INF-M3 – Anwendungen 2 - Wintersemester 2007/2008 18. Dezember 2007. Agenda. Einleitung SmartKom MATCH Ergebnisse. Motivation. Starke Zunahme an IT-Anwendungen in allen Lebensbereichen Rasch zunehmende Komplexität von IT-Systemen

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Multimodale Interaktion

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Presentation Transcript

  1. Multimodale Interaktion Lennard Hamann INF-M3 – Anwendungen 2 - Wintersemester 2007/2008 18. Dezember 2007

  2. Agenda • Einleitung • SmartKom • MATCH • Ergebnisse Lennard Hamann – Multimodale Interaktion

  3. Motivation • Starke Zunahme an IT-Anwendungen in allen Lebensbereichen • Rasch zunehmende Komplexität von IT-Systemen • Immer geringere Zeit, welche den Benutzern zum Ausführen von Aufgaben und dem Erlernen von Bedienkonzepten zur Verfügung steht Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 3 18.12.2007

  4. Ziele • Intelligente Benutzerschnittstelle, die den natürlichen Kommunikationsstil von Computerlaien akzeptiert und so den Zugriff auf Informationen und Anwendungen erleichtert • Für den Menschen intuitive und benutzergerechte Mensch-Technik-Interaktion Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 4 18.12.2007

  5. Ziele • Weg von produktspezifischer Bedienung, bei der der Benutzer gezwungen ist, die "Sprache" der Maschine zu lernen • Dem Benutzer soll nicht bewußt sein, daß er mit einer Maschine interagiert Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 5 18.12.2007

  6. Multimodale Interaktion • Modalität • Sinnesorgan, mit dem der Benutzer die Ausgaben vom Computer wahrnimmt • Sensor, mit dem ein Computer die Eingaben vom Benutzer empfangen kann • Multimodale Interaktion/Symmetrische Multimodalität • Sprache, Gesten, Mimik etc. zur Ein- UND Ausgabe Abbildung 1: Visime in SmartKom (aus [Wahlster 2002b]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 6 18.12.2007

  7. SmartKom Abbildung 1: Das SmartKom-Konsortium Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 7 18.12.2007

  8. SmartKom • Dialogische Mensch-Technik-Interaktion • Benutzer delegiert Aufgaben an den Präsentationsagenten • Sowohl der Benutzer als auch das System starten Interaktionen Abbildung 1: Smartkaus (aus [Wahlster 2002b]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 8 18.12.2007

  9. Dialogische Mensch-Technik-Interaktion Abbildung 1: Situated Delegation-oriented Dialogue Paradigm (aus [Wahlster 2002b]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 9 18.12.2007

  10. SmartKom: Paradigmen • Radikaler Bruch mit dem traditionellen Desktop, da die Bürometapher für Mobile Geräte, Ambient Living etc. nicht angemessen ist. • Abkehr vom WIMP-Prinzip, (Windows, Icons, Mouse Pointer), da die Fenstertechnik auf Mobilgeräten problematisch ist und der Mausklick durch komplexe Zeigegesten ersetzt wird. Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 10 18.12.2007

  11. SmartKom: Paradigmen • Keine Kommandos an den Kommunikations-assistenten, sondern Dialog mit gemischter Initiative: Ziel ist die Aufgabendelegation, ihre Spezifikation sowie notwendige Hilfestellungen bei der Problemlösung. • Zielt auf situierte Dialoge, da der personalisierte Interaktionsagent immer in bestimmten Umgebungen auftritt (z.B. Landkarte, Sitzplan eines Kinos, Fernsehprogramm). Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 11 18.12.2007

  12. Animierter Präsentationsagent • Lenkt die Aufmerksamkeit des Benutzers • Stellt Querverweise zwischen graphischen und textuellen Elementen durch beidhändiges Zeigen her • Hilft dem Benutzer (z.B. Umgang mit Formular) Abbildungen 1 und 2: Präsentationsagent Smartakus aus SmartKom (aus [Wahlster 2003]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 12 18.12.2007

  13. Anwendungsfall: Kinokarten bestellen Abbildung 1: Multimodale Interaktion mit SmartKom (aus [Wahlster 2002b]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 13 18.12.2007

  14. Interpretation von mimischen Gesten Abbildung 1: Interpretation von mimischen Gesten (aus [Wahlster 2002b]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 14 18.12.2007

  15. SmartKom: Modulare Architektur Eingabe-geräte Ausgabe Medien-analyse Interaktions-Planung Abbildung 1: SmartKom-GUI (aus [Wahlster 2002b]) Anwen-dungen und Dienste Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 15 18.12.2007

  16. Multimodal Access To City Help (MATCH) • AT&T Projekt • Restaurant und U-Bahn Informationen abrufen • Eingabe mit Sprache und Stift • Berücksichtigt außerdem den Dialog-Kontext und Benutzerpräferenzen Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 16 18.12.2007

  17. Anwendungsfall: Restaurant finden • Optionen bei der Eingabe: • Sprache: ‘Show cheap italian restaurants in chelsea’ • Stift und Sprache: ‘Show cheap italian restaurants in this neighborhood’ + Zeigen • Stift: Abbildung 1: Unimodale eingabe per Stift (aus [Johnston u. a. 2002]) Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 17 18.12.2007

  18. Ergebnisse • Benutzer wechseln zwischen unimodaler und multimodaler Eingabe in Abhängigkeit von der ausuzuführenden Aktion • Multimodale Eingaben geschehen nicht synchron, weder in der Mensch-Technik Interaktion noch in der Mensch-Mensch Interaktion Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 18 18.12.2007

  19. Ergebnisse • Ausschließlich auf Speak-and-point ausgerichtete Systeme sind nicht ausreichend • Nur 20% der Gesten in der Mensch-Mensch Interaktion sind Zeigegesten • Sprache ist nicht der einzige oder wichtigste Informationsträger in der Interaktion • Multimodale Sprache ist einfacher als natürliche oder unimodale Sprache Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 19 18.12.2007

  20. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 20 18.12.2007

  21. Literatur • [Alexandersson 2002] Alexandersson J. : Overlay - a non-monotonic operation for discourse processing. In: Loria (Laboratoire lorrain de recherche en informatique et ses applications), Nancy, 2002. • [Cohen u. a. 1997] Cohen P.R. ; Johnston, M. ; McGee, D. ; Oviatt, S. ; Pittman, J. ; Smith, S. ; Chen, L. ; Clow, J. : QuickSet: multimodal interaction for simulation set-up and control. In: Proceedings of the fifth conference on Applied natural language processing, Washington, DC, 1997, pp. 20 – 24. • [Johnston u. a. 2002] Johnston, M. ; Bangalore, S. ; Vasireddy, G. ; Stent, A. ; Ehlen, P. ; Walker, M. Whittaker, S. ; Maloor, P. : MATCH: An Architecture for Multimodal Dialogue Systems. In: Proceedings of the 40th Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics (ACL), Philadelphia, July 2002, pp. 376-383. Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 21 18.12.2007

  22. Literatur • [Oviatt 1997a] Oviatt, S.L. : Multimodal interactive maps: Designing for human performance. Human-Computer Interaction 12, (1997), pp. 93–129. • [Oviatt u.a. 1997b] Oviatt, S.L. ; DeAngeli, A. ; Kuhn, K. : Integration and synchronization of input modes during multimodal human-computer interaction. In Proceedings of Conference on Human Factors in Computing Systems CHI‘97 (March 22–27, Atlanta, GA). ACM Press, NY, 1997, pp. 415–422. • [McNeill 1992] McNeill, D. : Hand and Mind: What Gestures Reveal about Thought. University of Chicago Press, Chicago, IL, 1992. Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 22 18.12.2007

  23. Literatur • [Wahlster 2002a] Wahlster W. : Multimodale Interaktion und Interface Agenten: Trends für Morgen und Übermorgen. In: USEWARE, Darmstadt, 2002. • [Wahlster 2002b] Wahlster W. : SmartKom: Fusion and Fission of Speech, Gestures, and Facial Expressions. In: Proceedings of the 1st International Workshop on Man-Machine Symbiotic Systems, Kyoto (Japan), 25.-26.11.2002, pp. 213-225. • [Wahlster 2003] Wahlster W. : SmartKom: Symmetric Multimodality in an Adaptive and Reusable Dialogue Shell. In: Krahl, R., Günther, D. (eds): Proceedings of the Human Computer Interaction Status Conference 2003 03.06.2003 Berlin: DLR, pp. 47-62. Lennard Hamann – Multimodale Interaktion 23 18.12.2007

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