Αναγνώριση Και Μοντελοποίηση Της Προσοχής Και Του Ενδιαφέροντος Του Χρήστη Σε Περιβάλλοντα Μη Παρεμβατικής Αλληλεπίδρασης

Abstract

Το αντικείμενο έρευνας της διατριβής αυτής σχετίζεται με τα βήματα που αφορούν στην αναγνώριση και μοντελοποίηση συμπεριφοράς σε περιβάλλοντα αλληλεπίδρασης με μηχανή, όταν δεν υπάρχει συγκεκριμένη γνώση και εξειδικευμένος εξοπλισμός, πέρα από μία απλή διαδικτυακή κάμερα. Η έρευνα επικεντρώθηκε στην πηγή πληροφορίας που σχετίζεται με την ανάλυση και κίνηση του προσώπου. Συνήθως τέτοια συστήματα στηρίζονται σε παραδοχές σχετικά με την τοπολογική θέση του χρήστη, τις παραμέτρους της κάμερας, ή σε χρησιμοποίηση εξειδικευμένου υλικού. Πέρα από την προσπάθεια που έγινε στο πλαίσιο της διατριβής αυτής προς την κατεύθυνση αποφυγής τέτοιων παραδοχών, βασικός άξονας ήταν ένα ολοκληρωμένο σύστημα, τα επιμέρους στοιχεία του οποίου δεν θα βασίζονται σε μια στατική αλληλουχία, αλλά σε εκ βάθους μελέτη της καταλληλότητας και προσαρμοστικότητάς τους κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης. Προτείνονται επιμέρους αρχιτεκτονικές, στοχευμένες σε ένα περιβάλλον μη παρεμβατικό, που ενθαρρύνει τον αυθορμητισμό κινήσεων και φυσικότητα στον φωτισμό και το φόντο. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται χρήση τοπικών τεχνικών παρακολούθησης χαρακτηριστικών, ολιστικών μεθοδολογιών με χρήση συνελικτικών νευρωνικών δικτύων, και προτείνονται πρωτότυπες αρχιτεκτονικές συμπερασμού. Επιπλέον, γίνεται συνδυασμός περιστροφής κεφαλιού με κατευθυντικότητα βλέμματος από τα μάτια. Για την εξαγωγή της κατευθυντικότητας των ματιών προτείνεται αναίρεση της περιστροφής του προσώπου με χρήση τρισδιάστατων μοντέλων του κεφαλιού, και σύγκριση των θέσεων της ίριδας με γεωμετρίες αναφοράς.Μεγάλη πρόκληση προς αυτήν την κατεύθυνση ήταν η παραπέρα μοντελοποίηση των μετρούμενων μεγεθών, για την εκπαίδευση συστημάτων τέτοιων που να προσεγγίζουν την ανθρώπινη αντίληψη ως προς την ενασχόληση χρήστη σε περιβάλλοντα αλληλεπίδρασης, με βάση την ανάλυση των χαρακτηριστικών και των κινήσεων της κεφαλής του. Χρησιμοποιήθηκε ασαφής λογική. Η μοντελοποίηση, επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ως γνώση για βελτίωση υβριδικών μοντέλων εκτίμησης περιστροφής κεφαλιού με εκπαίδευση πιθανοτικών μοντέλων σύντηξης τροπικοτήτων Μπεϋζιανής λογικής.Τα επιμέρους θεωρητικά συμπεράσματα επιβεβαιώνονται από πειραματικά αποτελέσματα σε "απαιτητικές" βάσεις, η υποκειμενικότητα στην επισημείωση των οποίων, σε αρκετές περιπτώσεις, προκαλούσε σύγχυση ακόμα και στον ανθρώπινο παράγοντα. Ωστόσο, τα αποτελέσματα ενθαρρύνουν την ανάπτυξη μη παρεμβατικών μεθοδολογιών μοντελοποίησης οπτικής επικοινωνίας βασισμένης σε ανάλυση και κίνηση προσώπου, σε πληθώρα εφαρμογών στο γενικότερο πλαίσιο της συναισθηματικής υπολογιστικής.