JP7078714B2

JP7078714B2 - コンピューターの感情を決定する方法

Info

Publication number: JP7078714B2
Application number: JP2020518380A
Authority: JP
Inventors: ジョン，ミョンウォン; チョウ，チャンレ; イム，ワンソプ; ナム，フラム
Original assignee: Aka Intelligence Inc
Current assignee: Aka Intelligence Inc
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-06-08
Also published as: WO2018230882A1; JP2020530932A; KR101965372B1; KR20180135170A; CN110799993B; CN110799993A

Description

本発明は、コンピューターの感情を決定する方法に関するものである。

人間のように、感情を表現できる人工知能(ＡＩ)ロボットや、コンピューターの開発が様々な分野において注目されている。ここに、コンピューター工学に、人文学や心理学的な感情状態に関する情報を結合させる試みが行われている。

プルチックの「感情の輪」(Plutchick’s Wheel of Emotion)は、ロバート・プルチック(Robert Plutchick)により唱えられたもので、プルチックは、感情は、心配(Fear)、驚き(Surprise)、悲しみ(Sadness)、憎悪(Disgust)、怒り(Anger)、期待(Anticipation)、喜び(Joy)、容認(Acceptance)といった８つの基本感情からなり、これらの組み合わせにより数百種類の感情が生成されると主張した。

本発明が解決しようとする課題は、コンピューターの感情を決定する方法を提供することである。

しかし、本発明が解決しようとする課題は、上記のことに限らず、他の課題についても、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるものである。

前述の課題を解決するための本発明の一態様に係るコンピューターの感情を決定する方法は、第１の軸及び第２の軸を含む平面に、複数の感情を異なる座標にマッピングする段階と、前記複数のマッピングされた座標に基づいて、前記平面を分割する段階と、前記分割された平面の夫々を底面とし、前記平面に垂直な第３の軸の方向の高さを有する複数の錐を生成する段階と、前記第１の軸、第２の軸、及び第３の軸からなる３次元感情スペースに含まれた第１の座標を決定する段階と、前記第１の座標に対応する感情を決定する段階と、を含み、前記感情スペースにおいて、前記複数の錐の夫々に含まれた座標は、前記複数の錐の夫々の底面に含まれた前記マッピングされた座標にマッピングされた感情に対応し、前記複数の錐の夫々に含まれた座標それぞれの前記第３の軸の方向の成分の大きさは、前記複数の錐の夫々の底面に含まれた座標それぞれに対応する感情の深度を示す。

また、前記感情を決定する段階は、前記第１の座標を極座標の感情平面上の第２の座標にマッピングする段階と、前記第２の座標に対応する感情を決定する段階と、を含めて良い。

また、前記第２の座標にマッピングする段階は、前記第１の座標の前記第１の軸の成分及び第２の軸の成分に基づき、前記第２の座標の角度を算出する段階と、前記第１の座標の前記第３の軸の成分に基づき、前記第２の座標の半径を算出する段階と、を含めて良い。

また、前記極座標の感情平面上の座標は、感情の輪上の箇所に対応して良い。

また、前記平面を分割する段階は、ボロノイ図(Voronoi diagram)を用いて前記平面を分割することを特徴として良い。

また、前記３次元感情スペースにおいて、前記第３の軸の成分が0以下である座標は、基底感情に対応して良い。

また、前記第１の軸の成分、前記第２の軸の成分、及び前記第３の軸の成分の夫々の変化量を得る段階と、前記得られた変化量を前記第１の座標に適用することにより、第３の座標を算出する段階と、前記第３の座標に対応する感情に前記コンピューターの感情を変更する段階と、を更に含めて良い。

また、前記コンピューターの目標感情に対応する第４の座標を得る段階と、所定の速度で前記第１の座標から前記第４の座標へ移動する段階と、前記移動する経路上の各座標に対応する感情を得る段階と、前記得られた感情に前記コンピューターの感情を変更する段階と、を更に含めて良い。

また、前記移動する段階は、前記コンピューターの目標感情を第５の座標に変更する段階と、所定の速度で前記第５の座標へ移動する段階と、を更に含めて良い。

また、前記第１の座標が前記複数の錐に含まれていない場合、前記第１の座標から最も近い錐へ垂直に移動する段階を更に含めて良い。

なお、本発明のその他の具体的な事項については、発明の詳細な説明や図面に示されている。

開示された実施例によると、コンピューターの感情を人間のように具体的に表現し、且つ、その感情の深度をも表現できる効果がある。

開示された実施例によると、感情変化の成り行きを自然に表現でき、様々な感情状態の変化の成り行きをシミュレーション可能な効果がある。

開示された実施例によると、感情を決定、変化、表現できるコンピューターや人工知能ロボットを提供できる効果がある。

本発明の効果は、上記のことに限らず、他の効果についても、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるものである。

一実施例に係るコンピューターの感情を決定する方法を示したフローチャートである。ボロノイ図を用いてP-D平面を分割した一例を示した図である。 P-D平面を分割した他の一例を示した図である。３次元感情スペースの一例を示した図である。極座標の感情平面の一例を示した図である。プルチックの感情の輪の一例を示した図である。図５と図６を重ねてマッピングした図である。感情変更の方法の一例を示した図である。錐に含まれない座標を錐にマッピングする方法の一例を示した図である。

本発明のメリットや特徴、そしてそれらを達成するための方法は、添付の図面とともに、詳細に後述する実施例から明確である。しかし、本発明は、以下に開示する実施例に限定されるのではなく、異なる種々の形態として具現されることができる。本実施例は、単に、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に本発明の開示を分かりやすくするために示されるものであって、本発明は特許請求の範囲により定められる。

本明細書において使用された用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数型は、特に記載されていない限り、複数型も含む。本明細書において使用された「含む」等は、当該構成要素でない一つ以上の他の構成要素を排除するものではない。本明細書全体に亘って、同一の図面符号は、同一の構成要素を指し、「及び/又は」は、当該構成要素の夫々及び一つ以上の組み合わせを含む。また、「第１の」や「第２の」等が、種々の構成要素を示すために用いられるが、これらの用語により当該構成要素が制限されるものではない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために用いられている。よって、以下に記載された第１の構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で、第２の構成要素でもあり得る。

本明細書において使用された全ての用語(技術的または科学的用語を含む)は、特に定義されていない限り、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に理解できる意味として使用された。また、通常の辞書に載っている用語は、特に異なるように定義されていない限り、理想的に又は過度に解釈されない。

本明細書において使用された「～部」又は「～モジュール」との用語は、ソフトウェア、FPGA、またはASICといったハードウェア構成要素を意味し、当該「～部」又は「～モジュール」は、ある役割を遂行する。しかし、「～部」又は「～モジュール」は、ソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。「～部」又は「～モジュール」は、アドレッシングできる格納媒体にあるように構成されても、一つ又は二つ以上のプロセッサを駆動するように構成されても良い。よって、一例として、「～部」又は「～モジュール」は、ソフトウェア構成要素、オブジェクト向きのソフトウェア構成要素、クラス構成要素、タスク構成要素といった構成要素や、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーティン、プログラムのセグメント、ドライバー、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレー、パラメーター等を含む。構成要素および、「～部」又は「～モジュール」の中で提供される機能は、より少ない数の構成要素および、「～部」又は「～モジュール」の結合、又は、追加の構成要素と、「～部」又は「～モジュール」とに分けられて良い。

以下、添付の図面を参照に、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、一実施例に係るコンピューターの感情を決定する方法を示したフローチャートである。

図１に示された各段階は、コンピューターにて時系列的に処理される段階として構成される。本明細書において、「コンピューター」は、少なくとも一つのプロセッサを含むコンピューティング装置を含むように使用され、スマートホンや、タブレット、ノートパソコン、デスクトップ、サーバー、ロボット、IoT機器等を含んで良い。

段階S110において、コンピューターは、第１の軸及び第２の軸を含む平面に、複数の感情を異なる座標にマッピングする。

一実施例において、第１の軸は「喜び」(Pleasure)に対応し、第２の軸は「ドミナンス」(Dominance)に対応する。

コンピューターは、第１の軸及び第２の軸を含むP-D(Pleasure-Dominance)平面において、複数の感情の代表値を決定し、決定された各々の代表値をP-D平面にマッピングする。

例えば、コンピューターは、合計８つの感情の代表値をP-D平面の各座標にマッピングする。この場合、コンピューターには、８つの感情に加え、基底(base)感情を含む９つの感情状態が存在する。

例えば、８つの感情状態は夫々、心配(Fear)、驚き(Surprise)、悲しみ(Sadness)、憎悪(Disgust)、怒り(Anger)、期待(Anticipation)、喜び(Joy)、容認(Acceptance)に対応するが、これらに限定されるものではない。

段階S120において、コンピューターは、段階Ｓ110でマッピングされた複数の座標に基づいて、P-D平面を分割する。

例えば、コンピューターは、上記８つの感情を代表する座標を基準とするボロノイ図(Voronoi diagram)を用いて、P-D平面を分割することができる。

図２を参照すると、第１の軸1及び第２の軸2を含むP-D平面200が、８つの座標10～80を基準とするボロノイ図を用いて、複数の領域210～280に分割された結果の一例が示されている。

図2に示されたように、複数の感情の夫々を代表する座標は、P-D平面上のどこにでも位置することができる。しかし、説明の便宜のため、以下では、図３のように、P-D平面300に座標10～80が均一に配置され、その故、複数の領域310～380も同様に均一に分割される場合を例として説明する。

図３において、分割された領域310～380の夫々は、各領域に含まれた座標10～80の示す感情に対応する。

段階Ｓ130において、コンピューターは、段階Ｓ120にて分割された平面の夫々を底面とし、P-D平面に垂直な第３の軸の方向の高さを有する複数の錐を生成する。

一実施例において、第３の軸は「興奮(Arousal)」に対応し、第１の軸、第２の軸、及び第３の軸は、P-D平面と、P-D平面に垂直なＡ軸とからなるPAD感情スペースを構成する。

図４を参照すると、第１の軸1、第２の軸2、及び第３の軸3からなる感情スペース400が示されている。

図４に図示の感情スペース400には、図３に図示の複数の領域310～380の夫々を底面とし、第３の軸3の方向の高さを有する錐410～480が示されている。

図４に図示の感情スペース400において、複数の錐410～480の夫々に含まれた座標は、複数の錐410～480の夫々の底面310～380に含まれた座標10～80にマッピングされた感情に対応する。また、複数の錐410～480の夫々に含まれた座標それぞれの第３の軸3の方向の成分の大きさは、複数の錐410～480の夫々に含まれた座標10～80それぞれに対応する感情の深度を示す。

例えば、図４を参照すると、錐440は、第３の軸3の方向の高さに応じて３つの領域442,444,446に分かれる。感情の深度は、高さに比例しても良く、図４に示されたように、複数の領域に分かれ、分かれた領域ごとにワンステップずつ深まっていくように構成されても良い。例えば、図４において、錐440が示す感情について、領域442に含まれた座標は、基底感情の直ぐ次の感情深度を示し、領域444に含まれた座標は、領域442に含まれた座標よりワンステップ深い深度の感情を示し、領域446に含まれた座標は、領域444に含まれた座標よりワンステップ深い深度の感情を示す。

一実施例で、感情スペース400において第３の軸3の成分が0以下である座標は、基底感情に対応する。

段階Ｓ140において、コンピューターは、第１の軸1、第２の軸2、及び第３の軸3からなる３次元感情スペース400に含まれた第１の座標500を決定する。

一実施例において、第１の座標500は、コンピューターの現在の感情状態を決定するに利用される。

段階Ｓ150において、コンピューターは、第１の座標500に対応する感情を決定する。

一実施例において、コンピューターは、第１の座標500を極座標の感情平面上の第２の座標にマッピングする。

図5を参照すると、極座標の感情平面600が示されている。コンピューターは、第１の座標500を極座標の感情平面600上の第２の座標510にマッピングする。

一実施例において、コンピューターは、第１の座標500の第１の軸1の成分及び第２の軸2の成分に基づき、第２の座標510の角度θを算出する。

また、コンピューターは、第１の座標500の第３の軸3の成分に基づき、第２の座標510の半径rを算出する。

コンピューターは、第2の座標510に対応する感情を決定する。

一実施例において、極座標の感情平面600上の座標は、感情の輪(Emotion Wheel)上の箇所に夫々対応する。

例えば、極座標の感情平面600上の座標は、図６に示されたプルチックの「感情の輪」(Plutchick’s Wheel of Emotion、700)上の箇所に夫々対応する。

図7を参照すると、極座標の感情平面600がプルチックの「感情の輪」700上にマッピングされた一例が示されている。図7によると、第２の座標510は「信頼」(trust)に対応する。

開示された実施例において決定された感情は、人工知能型のコンピューター又はロボットの感情状態を決定することに用いられる。人工知能型のコンピューター又はロボットの感情は、内部的要因又は外部的要因に応じて頻りに変化する。

例えば、内部的要因としては、時間が経つほど、特定の感情状態である興奮(Arousal)の値が低下することを挙げられる。人間は、特殊の事象がない限り、感情は落ち着く。同様に、開示された実施例における感情状態は、特殊の事象がない限り、時間が経つほど、興奮の値は低下する。

一実施例において、興奮の値が高いほど、速く低下することがある。

また、外部的要因としては、コンピューター又はロボットがユーザーとやりとりする会話や、バッテリーの状態、充電器の接続有無、活動時間等を挙げられるが、これに限定されない。

コンピューターの感情状態を変更する方法は、下記の実施例１及び実施例２のうち少なくともいずれかにより遂行される。
[実施例１]
コンピューターは、第１の座標500について、第１の軸1の成分、第２の軸2の成分、及び第３の軸3の成分の夫々の変化量を得る。第１の軸1の成分、第２の軸2の成分、及び第３の軸3の成分の夫々の変化量は、第１の軸1、第２の軸2、及び第３の軸3の夫々が示す感情成分の変化である。

コンピューターは、得られた変化量を第１の座標500に適用することにより、第３の座標を算出する。第３の座標は、コンピューターの変化された感情を示す。

これにより、コンピューターは、算出された第３の座標に対応する感情にコンピューターの感情を変更する。
[実施例２]
コンピューターは、コンピューターの目標感情に対応する第４の座標を得る。即ち、実施例１において感情の変化量を得ることとは違って、実施例２では、直接、目標感情の座標を得る。

図８を参照すると、実施例２における感情変更の方法の一例が示されている。

図８において、コンピューターの現在の感情状態を示す第１の座標800は、錐440の領域442に位置するとした。

コンピューターは、目標感情に対応する第４の座標810を得る。例えば、第４の座標810は、領域442より高い領域446に位置するため、コンピューターは、現在と同じカテゴリーに属するが、より深まった感情を示すように、第４の座標810を選択することができる。

コンピューターの感情状態は、所定の速度にて第１の座標800から第４の座標810へ移動する。所定の速度とは、コンピューターの感情が変化する速度であって、特定の常数で固定していても、ケースによって異なるように設定しても良い。

一実施例において、コンピューターの感情状態は、別途の中間段階を設けずに直接、第１の座標800から第４の座標810へ移動しても良い。例えば、所定の速度が無限大又は十分に速いように設定される場合、コンピューターの感情変化は瞬時に起こり得る。

感情状態を示す座標を所定の速度にて第１の座標800から第４の座標810へ移動させることにより、コンピューターは、感情が次第に変化することを表現できる。

一実施例において、コンピューターは、第１の座標800から第４の座標810へ移動する経路上の各座標に対応する感情を得て、得られた感情にコンピューターの感情を変更する。

例えば、コンピューターは、第１の座標800から第４の座標810へ移動する経路に沿って、次第に深まる感情を段階的に又は連続的に示すことができる。

一実施例において、コンピューターの感情状態が変化する際に、また新しい感情状態へ移る場合がある。例えば、怒りが強まる中で、ある出来事により楽しい気分に移る場合がある。

図８を参照すると、コンピューターの感情状態は、第１の座標800から第２の座標810へ移動している。

この際、コンピューターは、コンピューターの目標感情を第５座標830へ変更することができる。

この際、コンピューターは、目標感情が変更したときの座標820から、目標感情である第５の座標830へ所定の速度で移動させる。

同様に、コンピューターは、座標820から第５の座標830へ移動する経路上の各座標に対応する感情を得て、得られた感情にコンピューターの感情を変更する。

ところで、移動の際に、又は、任意の座標を選択する際に、どの錐にも含まれない座標も選択できる。

図９を参照すると、どの錐にも含まれない座標900が示されている。コンピューターの感情状態を示す座標900がどの錐にも含まれない場合、コンピューターは、座標900を座標900に最も近い錐440に垂直に移動させる。

例えば、コンピューターは、座標900から錐400の一面に向けて垂直に垂線を引き、垂線の足に該当する座標910を、コンピューターの感情状態を示す座標とする。

コンピューターは、決定された感情を表現することにより、ユーザーとコミュニケーションすることができる。

例えば、コンピューターは、人間の感情状態による声の差を分析し、図６に示した感情の輪700の夫々に対応する感情状態に関する音声データを生成する。コンピューターは、決定されたコンピューターの感情に対応する音声に、コンピューターの音声を変調させる。

例えば、コンピューターは、音声の音高(pitch)や、音量(dB)、発話速度を調節できる。

また、人工知能ロボット型コンピューターの場合、身体に対応する各構成要素が備わって良い。例えば、人工知能ロボットは、感情状態を示すための心臓の形をする構成要素を備えて良い。

人工知能ロボットは、決定された感情状態に対応する色を心臓の色として表示できる。

また、振動により、感情状態に応じた心臓の拍動を表現できる。

開示された実施例によると、様々な感情の変化や、各感情状態の深度を具体的に表現可能で、感情の変化が人間のように次第に変化し、感情変化の際には、他の感情へスムーズに移ることもできるため、コンピューターの感情をよりリアルに表現できる効果がある。

本発明の実施例において説明した方法やアルゴリズムの各段階は、直接ハードウェアにより、又は、ハードウェアにて実行されるソフトウェアモジュールにより、又は、これらの結合により具現されて良い。ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、フラッシュメモリ(Flash Memory)、ハードディスク、脱着式ディスク、CD-ROM、又は、本発明の属する技術の分野においてよく知られた任意の形態のコンピューター読取可能な記録媒体に格納されて良い。

以上、添付の図面を参照に本発明の実施例を説明したが、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須的特徴を変更せずに、他の具体例として実施可能であることは理解できるだろう。よって、以上で述べた実施例は、全ての面において例示に過ぎず、それに限定されるものではない。

Claims

コンピューターにより処理される方法であって、
第１の軸及び第２の軸を含む平面に、複数の感情を異なる座標にマッピングする段階と、
前記複数のマッピングされた座標に基づいて、前記平面を分割する段階と、
前記分割された平面の夫々を底面とし、前記平面に垂直な第３の軸の方向の高さを有する複数の錐を生成する段階と、
前記第１の軸、第２の軸、及び第３の軸からなる３次元の感情スペースに含まれた第１の座標を決定する段階と、
前記第１の座標に対応する感情を決定する段階と、
前記第１の軸の成分、前記第２の軸の成分、及び前記第３の軸の成分の夫々の変化量を得る段階と、
前記得られた変化量を前記第１の座標に適用することにより、第３の座標を算出する段階と、
前記第３の座標に対応する感情に前記コンピューターの感情を変更する段階と、含み、
前記感情を決定する段階は、
前記第１の座標を極座標の感情平面上の第２の座標にマッピングする段階と、
前記第２の座標に対応する感情を決定する段階と、を含み、
前記第２の座標にマッピングする段階は、
前記第１の座標の前記第１の軸の成分及び第２の軸の成分に基づき、前記第２の座標の角度を算出する段階と、
前記第１の座標の前記第３の軸の成分に基づき、前記第２の座標の半径を算出する段階と、を含み、
前記感情スペースにおいて、前記複数の錐の夫々に含まれた座標は、前記複数の錐の夫々の底面に含まれた前記マッピングされた座標にマッピングされた感情に対応し、前記複数の錐の夫々に含まれた座標それぞれの前記第３の軸の方向の成分の大きさは、前記複数の錐の夫々の底面に含まれた座標それぞれに対応する感情の深度を示す、コンピューターの感情を決定する方法。
前記極座標の感情平面上の座標は、感情の輪上の箇所に対応する、請求項1に記載のコンピューターの感情を決定する方法。
前記平面を分割する段階は、ボロノイ図を用いて前記平面を分割することを特徴とする、請求項１に記載のコンピューターの感情を決定する方法。
前記３次元の感情スペースにおいて、前記第３の軸の成分が0以下である座標は、基底感情に対応する、請求項１に記載のコンピューターの感情を決定する方法。
前記コンピューターの目標感情に対応する第４の座標を得る段階と、
所定の速度で前記第１の座標から前記第４の座標へ移動する段階と、
前記移動する経路上の各座標に対応する感情を得る段階と、
前記得られた感情に前記コンピューターの感情を変更する段階と、を更に含む、請求項１に記載のコンピューターの感情を決定する方法。
前記移動する段階は、
前記コンピューターの目標感情を第５の座標に変更する段階と、
所定の速度で前記第５の座標へ移動する段階と、を更に含む、請求項5に記載のコンピューターの感情を決定する方法。
前記第１の座標が前記複数の錐に含まれていない場合、前記第１の座標から最も近い錐へ垂直に移動する段階を更に含む、請求項１に記載のコンピューターの感情を決定する方法。