HCI en ambientes inteligentes e IA Conversacional

Red Colaborativa para soportar los procesos

de enseñanza-aprendizaje en el área de

Interacción Humano - Computador a nivel

Iberoamericano

UN AÑO DE WEBINARS SOBRE HCI EN ESPAÑOL

HCI en ambientes inteligentes e IA Conversacional

Pablo Torres Carrión, PhD.

Contexto

• La IA puede dividirse en tres amplios escenarios (Gomes & Preto, 2018, p. 64):

– a) estrecha o débil que se limita a un área funcional;

– b) general, que comprende el poder del razonamiento, la resolución de problemas y el pensamiento abstracto; y,

– c) la súper inteligencia que es el nivel máximo cuando la IA supera la inteligencia humana.

HCI en ambientes inteligentes e IA Conversacional, por Pablo Torres Carrión 2

Contexto

• Dentro de la IA débil se encuentra la Conversacional, con una fuerte relación con HCI, misma que garantiza que se pueda realizar conversaciones simuladas con una computadora (Brinquis, 2019).

La IA Conversacional ha abierto el espacio para desarrollar comportamientos empáticos entre la máquina y el usuario, siendo un gran aporte en el desarrollo de UAX.


Contexto

• HCI evoluciona apoyado en IA, visible en ambientes inteligentes con soporte en IoT.


Fuente: https://www.m4connectivity.com/nueva/smart-environment-ambientes-inteligentes/

https://www.m4connectivity.com/nueva/smart-environment-ambientes-inteligentes/

Contexto

Según M4 Connectivity, Los entornos inteligentes tienen las siguientes características:

• Control remoto de dispositivos, como sistemas de comunicación de línea de alimentación para controlar dispositivos.

• Comunicación del dispositivo, uso de middleware y comunicación inalámbrica para formar una imagen de los entornos conectados.

• Adquisición/difusión de información desde redes de sensores• Servicios mejorados por dispositivos inteligentes• Capacidades predictivas y de toma de decisiones.


Contexto

Para construir un entorno inteligente, implica tecnologías de (M4 Connectivity, 2019):

1. Comunicación inalámbrica.2. Diseño de algoritmos, predicción y clasificación de señales, teoría de la

información.3. Arquitectura de software multicapa, Corba, middleware.4. Reconocimiento de voz.5. Procesamiento de imagen, reconocimiento de imagen.6. Diseño de sensores, calibración, detección de movimiento, temperatura,

sensores de presión, acelerómetros.7. Web semántica y gráficos de conocimiento.8. Control adaptativo, filtros Kalman.9. Redes de computadoras.10. Procesamiento en paralelo.


Contexto


Contexto

• Sensores Biométricos que tienen capacidades para medir, codificar, comparar, almacenar, transmitir y/o reconocer características propias de una persona, utilizando diferentes tipos de sistemas biométricos tales como reconocimiento de la huella dactilar, cara, iris/retina, geometría de dedos/mano, autentificación de la voz y reconocimiento de la firma (Tolosa & Giz, 2010).


HCI en ambientes inteligentes e IA Conversacional, por Pablo Torres 9

UAX


UX

HCI

Experiencias Estéticas

Experiencias Significativas

Experiencias Afectivas

UAX

Usabilidad IA Conversacional Métricas Recursos Didácticos

digitales Síndrome de Down

• Interfaz de usuario• Tecnología• Interacción Gestual

UAX

• Experiencia de Usuario (UX) refiere al sentir de la persona cuando interactúa con un sistema informático y maneja principalmente tres dimensiones o experiencias: la estética, la significativa y la afectiva (Boada, 2017).

• Las emociones despiertan los recuerdos que perduran y la capacidad de enganche emocional que se puede producir, convirtiéndose de esta manera en la Experiencia Afectiva de Usuario (Buck, Khan, Fagan, & Coman, 2018).

•


Estructura semántica de búsqueda


Listado de revistas


Ord Nombre de RevistaNro.

papers

SJR h5 Google

ValueIF Cuartil

1 Computers In Human Behavior 1 1,55 Q1 110 56,27

2 IEEE Wireless Communications 1 1,88 Q1 73 45,29

3 IEEE Access 4 0,55 Q1 57 41,38

4 Future Generation Computer Systems 2 0,84 Q1 68 37,70

5 Decision Support Systems 1 1,66 Q1 67 36,70

6 Information Fusion 1 1,83 Q1 53 32,01

7 Applied Soft Computing Journal 1 1,20 Q1 77 30,49

8 IEEE Transactions On Affective Computing 2 1,13 Q1 39 29,09

9 International Journal Of Information Management 1 1,37 Q1 64 28,93

10 Applied Ergonomics 1 1,07 Q1 44 15,54

11 Psychology Of Aesthetics Creativity And The Arts 1 1,27 Q1 34 14,25

12 Journal Of Hospitality And Tourism Research 1 2,15 Q1 20 14,19

13 Educational Technology Research And Development 1 1,22 Q1 34 13,69

14 Journal Of Air Transport Management 1 0,98 Q1 33 10,67

15 Computers And Industrial Engineering 2 1,46 Q1 11 10,60

16 Electronic Commerce Research And Applications 1 0,82 Q1 35 9,47

17 IEEE Security And Privacy 1 0,36 Q2 74 8,79

18 International Journal Of Human Computer Studies 1 0,60 Q1 38 7,52

19 International Journal Of E Planning Research 1 0,94 Q1 23 7,13

20 Psychology Crime And Law 1 0,79 Q1 26 6,78

RQ1- De los estándares que describen la UX, ¿Cuáles aplican en entornos educativos inclusivos?


Variable Indicador Referencia Bibliográfica F

ISO 9241- 11: Guía sobre

usabilidadFacilidad de Aprendizaje (Ouherrou et al., 2019) 1

ISO 9241-210: Diseño centrado en el ser humano para sistemas interactivos

Experiencia de usuario, satisfacción del usuario y comportamientos

(Ouherrou et al., 2019) 1

Tipos de Educación Escolarizada o Formal(Ouherrou et al., 2019; Yoon & Baek, 2018)

2

Niveles de Educación Educación General Básica(Ouherrou et al., 2019; Yoon & Baek, 2018)

2

Modalidades de Educación Presencial(Ouherrou et al., 2019; Yoon & Baek, 2018)

2

Edades de aprendizaje De 6 a 14 años(Ouherrou et al., 2019; Yoon & Baek, 2018)

2

Tipos de discapacidades Intelectual(Ouherrou et al., 2019) 1

RQ2 - ¿Qué estrategias se han aplicado con sensores biométricos para evaluar UAX?



Sensores

Fisiológicos(Doumbouya et al., 2018; Eid & Al Osman, 2016; Sefidgar et al., 2016)

3

Ambientales (Berger et al., 2018) 1

RQ3 - ¿Cuáles son los métodos/instrumentos considerados para evaluar la UAX de personas con

discapacidades en ambientes educativos?



Emociones

Enojo, asco, miedo, alegría, tristeza, sorpresa, disgusto y neutral


Tipos de Capacidad intelectual

Discapacidad intelectual


Métodos e Instrumentos

Redes neuronales convolucionales (CNN)

(Ouherrou et al., 2019a) 1

RQ4 - ¿Qué características tienen los recursos didácticos que se han desarrollado para personas

con discapacidades?


Variable Indicador Referencia Bibliográfica fTipos de recursos didácticos TIC, juegos (Ouherrou et al., 2019) 1

Categorías de evaluación

Atención, memoria visual, memoria auditiva


Clasificación de los recursos didácticos según etapas

Primaria (Ouherrou et al., 2019) 1

RQ5 ¿Qué estrategias se han utilizado en investigaciones conjuntas de UAX con IA?


Variable Indicador Referencia Bibliográfica f

Escenarios de Inteligencia Artificial

Inteligencia artificial estrecha

(Eid & Al Osman, 2016; Han et al., 2015; Ouherrou et al., 2019; Sefidgar et al., 2016; Yoon & Baek, 2018)

5

Tecnologías de IA

Visuales / Sonido(Ouherrou et al., 2019; Vara et al., 2016)

2

Robots(Eid & Al Osman, 2016; Han et al., 2015; Sefidgar et al., 2016; Yoon & Baek, 2018)

4

• Los sensores más utilizados son los fisiológicos, biocinéticos y ambientales ya que pueden detectar emociones o estímulos internos y externos.

• Los métodos de indagación por medio de análisis cualitativo y cuantitativo muestran resultados concretos y eficientes.


Propuestas

Métricas para la evaluación de experiencia afectiva de usuario (UAX) con IA conversacional y sensores biométricos.

• ¿Qué métricas permiten identificar la satisfacción emocional del usuario al interactuar con IAC?

• ¿Cuáles son las emociones relevantes obtenidas en el contraste de datos cualitativos y cuantitativos de análisis de emociones en ambientes con IAC?


Propuestas


Propuestas

Evaluación de Experiencia Afectiva de Usuario (UAX) con la IA Conversacional y Recursos Didácticos digitales diseñados para alumnos con Síndrome de Down.

• La interacción gestual apoyada en la Inteligencia Artificial Conversacional ayuda a mejorar el aprendizaje en pensamiento computacional.

• El Pensamiento computacional genera emociones positivas en una persona con Síndrome de Down


Propuestas


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