Dr. Kathrin Janowski
| Telefon: | +49 821 598 - 2323 |
| E-Mail: | kathrin.janowski@informatik.uni-augsburginformatik.uni-augsburg.de () |
| Raum: | 2018 (N) |
| Sprechzeiten: | nach Vereinbarung |
| Adresse: | Universitätsstraße 6a, 86159 Augsburg |
Forschungsinteressen
virtuelle Agenten, soziale Roboter, Mensch-Computer-Interaktion, Mensch-Roboter-Interaktion, multimodale Nutzerschnittstellen
Meine Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung multimodaler Dialogsysteme für die intuitive Kommunikation zwischen Menschen und computer-gesteuerten sozialen Agenten.
Dazu gehört unter anderem die Erzeugung glaubwürdiger, lebendiger Verhaltensweisen für virtuelle Charaktere und Roboter, welche deren kognitiven Zustand für den Nutzer nachvollziehbar machen. Desweiteren interessiere ich mich für moderne Eingabemethoden wie Sprache, Mimik und Gestik, da diese Agenten umgekehrt auch in der Lage sein sollen, natürlich auftretendes menschliches Verhalten zu verstehen.
Projekte
Entscheidungstheoretische, Persönlichkeits-basierte Rederechtsvergabe
Für meine Doktorarbeit untersuche ich verschiedene Faktoren, die sich auf die Rederechtsvergabe im Dialog auswirken, und wie diese Mechanismen für künstliche Charaktere umgesetzt werden können.
Der Schwerpunkt liegt dabei auf Verhaltensmustern, welche die Persönlichkeit und die Beziehung zum Gesprächspartner ausdrücken.
Drittmittelprojekte
Betreute Studentenprojekte
Beschreibung
Hierbei habe ich zwei Studenten betreut, welche einen emotionalen Spielgefährten programmiert haben. Dafür wurden zwei verschiedene Persönlichkeiten modelliert - ein freundlicher Mitspieler und ein feindseliger Rivale - welche unterschiedlich auf Ereignisse im Spiel reagieren und dies sowohl sprachlich als auch über die Mimik ausdrücken.
Mit dieser Anwendung wurde im Zusammenhang mit dem Projekt "ForGenderCare" untersucht, wie ältere Menschen mit sozialen Robotern interagieren.
Publikationen
"Adaptive linguistic style for an assistive robotic health companion based on explicit human feedback"
Hannes Ritschel, Andreas Seiderer, Kathrin Janowski, Stefan Wagner, Elisabeth André
12th ACM International Conference on PErvasive Technologies Related to Assistive Environments (PETRA), 2019
Lehrstuhl-interne Projekte
Beteiligte WissenschaftlerInnen
Beschreibung
Dieser Demonstrator wurde für die "Lange Nacht der Wissenschaft" erstellt, welche am 05. Mai 2018 in Augsburg stattfand.
Der soziale Roboter Reeti tritt hierbei als Ernährungsberater auf, welcher den Nutzer über den Kaloriengehalt der angebotenen Getränke informiert. Über speziell angefertigte Getränke-Halter und eine elektronische Waage erkennt das System, wie viel der Nutzer von welchem Saft trinkt. Basierend auf der Menge an Kalorien, die der Becher enthält, wird ein Belohnungswert für die zuvor verwendete Informationsstrategie berechnet, um durch bestärkendes Lernen die Wahrscheinlichkeit anzupassen, mit der diese in Zukunft ausgewählt wird. Dadurch soll der Roboter lernen, ob der Nutzer eher durch Verweise auf hohe oder niedrige Kalorien überzeugt wird.
Im Wintersemester 2018/19 diente diese Anwendung außerdem zur Veranschaulichung der Einsatzmöglichkeiten sozialer Roboter in Seniorenheimen. Im Rahmen der Veranstaltung "Multimedia 1: Usability Engineering" präsentierte eine Studentengruppe diesen Beratungsroboter in drei verschiedenen Einrichtungen im Raum Augsburg, um anschließend mit den Senioren und dem Pflegepersonal über mögliche Anwendungsszenarien und die zugehörigen Anforderungen an die Technologie zu diskutieren.
Publikationen
"Towards a robotic dietitian with adaptive linguistic style"
Hannes Ritschel, Kathrin Janowski, Andreas Seiderer, Elisabeth André
European Conference on Ambient Intelligence (AmI), 2019
"Drink-O-Mender: An Adaptive Robotic Drink Adviser"
Hannes Ritschel, Andreas Seiderer, Kathrin Janowski, Ilhan Aslan, Elisabeth André
3rd International Workshop on Multisensory Approaches to Human-Food Interaction, 20th International Conference on Multimodal Interaction (ICMI), 2018
Berichterstattung
"Robi forscht und hilft. Studenten mit Roboter im Awo-Heim"
Aichacher Zeitung, 12. Januar 2019
"Künstliche Intelligenz - Sind Maschinen die besseren Menschen?"
"Stationen", BR, 13. Juni 2018
Beteiligte WissenschaftlerInnen
M.Sc. Kathrin Janowski, Dr. Hannes Ritschel, Dr. Florian Lingenfelser, Dr. Johannes Wagner, M.Sc. Markus Häring, Prof. Dr. Birgit Lugrin
Beschreibung
Die einfachste Form der Empathie ist das Widerspiegeln der Emotionen, welche beim Gesprächspartner beobachtet werden. Bei Menschen geschieht dies meist unbewusst.
Unser Prototyp verwendet das Social Signal Interpretation Framework (SSI), um den Tonfall und die Mimik des Nutzers zu analysieren. Die erkannten Emotionen werden anschließend auf Zahlenwerte entlang der Achsen "Pleasure" und "Arousal" abgebildet.
Der verwendete Roboter, "Zeno", ist ein RoboKind R50 der texanischen Firma Hanson Robotics. Er verfügt über einen menschenähnlichen Körperbau und zusätzliche Motoren unter einer synthetischen Haut, welche die Anpassung seines Gesichtsausdrucks ermöglichen. Die Anwendung, welche sein Verhalten steuert, passt die Mimik und Kopfhaltung laufend an die Gefühlslage an, welche von der SSI-Pipeline erkannt wurde.
Zusätzlich stehen Zeno mehrere Listen von Sätzen zur Verfügung, mit welchen er die Situation verbal kommentieren kann, wenn der Nutzer eine Sprechpause einlegt. Wann genau der Roboter spricht, hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise der Intensität der aktuellen Gefühlslage oder der Zeit, die seit dem letzten Kommentar vergangen ist.
Berichterstattung
"Roboter Zeno - Ist es bescheuert, Gefühle für eine Maschine zu haben?"
"Puls“, BR, 24. März 2016
"Extrem Robotern - Ein echt netter Typ"
Deutschlandfunk Nova, 7. März 2016
"Algorithmus der Gefühle - Menschliche Roboter"
SWR2, 2. Mai 2016
"Robo Sapiens - Können Roboter den Menschen ersetzen?"
"X:enius", arte, 18. Juni 2015
"Empathische Alice"
"Quarks & Co", WDR, 12. November 2013
Beteiligte WissenschaftlerInnen
Dr. Gregor Mehlmann, M.Sc. Kathrin Janowski, M.Sc. Markus Häring
Beschreibung
Bei dieser Anwendung hat der Mensch die Aufgabe, verschiedene Objekte auf die vorgegebenen Felder zu legen. Die Anweisungen des Roboters sind dabei absichtlich mehrdeutig gehalten, um den Nutzer zum Nachfragen anzuregen.
Durch die Eye-Tracking-Brille, welche der Nutzer trägt, sowie spezielle Markierungen auf den Objekten, ist das System in der Lage zu erkennen, welches Objekt der Nutzer zur Zeit betrachtet. Dadurch ist wiederum der Roboter in der Lage, Mehrdeutigkeiten in der gesprochenen Frage des Nutzers aufzulösen, um korrekt zu antworten.
Desweiteren ermöglicht diese Information dem Roboter, Blickverhalten zu zeigen, welches die geteilte Aufmerksamkeit veranschaulicht. Beispielsweise folgt er dem Blick des Nutzers, um seine Aufmerksamkeit zu zeigen, oder nimmt Blickkontakt auf, wenn dieser den Roboter ansieht.
Dieser Blickkontakt dient außerdem als Signal für die Rederechtsvergabe. Wenn der Nutzer eine Frage stellt, wartet der Roboter mit seiner Antwort, bis der Nutzer ihn direkt ansieht. All diese Verhaltensweisen dienen dazu, sich auf ein gemeinsames Hintergrundwissen zu verständigen, um Missverständnisse zu vermeiden oder zumindest schnell aus der Welt zu schaffen.
Publikationen
"Modeling Grounding for Interactive Social Companions"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Elisabeth André
KI - Künstliche Intelligenz, Special Issue on Companion Technologies, 2015
"Exploring a Model of Gaze for Grounding in Multimodal HRI"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Markus Häring, Tobias Baur, Patrick Gebhard and Elisabeth André
16th International Conference on Multimodal Interaction (ICMI), 2014
"Modeling Gaze Mechanisms for Grounding in HRI"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Tobias Baur, Markus Häring, Elisabeth André und Patrick Gebhard
21th European Conference on Artificial intelligence (ECAI), 2014
Lehre
Bachelor
Praktikum Interaction Design and Engineering for Health Care Applications
- WS 2020/21
- WS 2021/22
Multimedia-Projekt
-
WS 2019/20: "Multimodaler Mensch-Roboter-Dialog mit Aisoy"
-
WS 2015/16: "Der Always-On-Klon - Social Activity Manager"
- WS 2014/15: "Wizard-Of-Oz Steuerung für Roboter"
Praxismodul
- SS 2016: "Emotionsausdrücke für Reeti"
- SS 2015: "RoboGames - Gesellschaftsspiele mit Reeti"
Vorlesung "Multimedia Grundlagen II"
- SS 2015
Seminar "Fundamental Issues in Multimodal Dialogue and Interaction"
- SS 2015: "Verbesserung der Langzeitinteraktion von interaktiven Robotern und Menschen"
- SS 2015: "Social Interaction with Game Playing Agents“
betreute Abschlussarbeiten
- SS 2015: "Entwurf und Implementierung eines Emotionsmoduls für einen sozialen Roboter"
- SS 2015: "Persönlichkeitsbasierte Verhaltensanpassung eines sozialen Roboters"
Master
Praktikum Interaction Design and Engineering
- WS 2020/21
Vorlesung "Multimedia 1: Usability Engineering"
- WS 2019/20: "Mensch-Roboter-Interaktion - Empathische Smalltalk-Anwendung für Senioren"
- WS 2018/19: "Mensch-Roboter-Interaktion - Anforderungsanalyse im Seniorenheim"
- WS 2015/16: "Kontextbewusste Empfehlungssysteme für ältere Menschen - Soziale Roboter"
Praktikum "Usability Engineering"
- SS 2016: "Dialoganwendung für einen sozialen Roboter - Unterstützung beim Kochen"
- SS 2015: "Kontextbewusste Empfehlungssysteme für ältere Menschen - Soziale Roboter"
Seminar "Advanced Topics in Multimodal Dialogue and Interaction"
- SS 2015
Präsentationen
Vortrag
"Künstliche Höflichkeit und Frechheit. Wie erhält ein Pflegeroboter das passende Auftreten?"
4. Interdisziplinäres Dialogforum „Mensch und Endlichkeit“,
Goldegg (Österreich), 21. September 2021
Vortrag
"Was machen soziale Maschinen heute schon?"
Careum Dialog 2020, Zürich, 13. Februar 2020
Workshop
"Wie man einen Roboter zum Leben erweckt"
- Girls' Day (2014-2019, 2021-2022)
- Tag der Informatik (2015, 2016, 2018, 2019)
Ausstellungsbeitrag
Ausstellungsbeitrag
"Fädeln, Löten, Programmieren - Mechanische Wesen im Figurentheater"
im Augsburger Puppenkistenmuseum, 2014-2015
- Roboter-Vorführung bei der Vernissage
- Roboter-Exponat (Oktober 2014 - April 2015)