Dr. Kathrin Janowski
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Forschungsinteressen
virtuelle Agenten, soziale Roboter, Mensch-Computer-Interaktion, Mensch-Roboter-Interaktion,?multimodale Nutzerschnittstellen
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Meine Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung multimodaler Dialogsysteme für die intuitive Kommunikation zwischen Menschen und computer-gesteuerten sozialen Agenten.
Dazu geh?rt 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, Pers?nlichkeits-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 k?nnen.
Der Schwerpunkt liegt dabei auf Verhaltensmustern, welche die Pers?nlichkeit und die Beziehung zum Gespr?chspartner ausdrücken.
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Drittmittelprojekte
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Betreute Studentenprojekte
Beschreibung
Hierbei habe ich zwei Studenten betreut, welche einen emotionalen Spielgef?hrten programmiert haben. Dafür wurden zwei verschiedene Pers?nlichkeiten 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.
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Mit dieser Anwendung wurde im Zusammenhang mit dem Projekt "ForGenderCare" untersucht, wie ?ltere Menschen mit sozialen Robotern interagieren.
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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
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Lehrstuhl-interne Projekte
Beteiligte WissenschaftlerInnen
Beschreibung
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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 Ern?hrungsberater auf, welcher den?Nutzer über den Kaloriengehalt der angebotenen Getr?nke informiert. ?ber?speziell angefertigte Getr?nke-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 enth?lt, wird ein Belohnungswert für die?zuvor?verwendete Informationsstrategie berechnet, um durch best?rkendes Lernen?die Wahrscheinlichkeit anzupassen, mit der diese in Zukunft ausgew?hlt?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 au?erdem zur Veranschaulichung der Einsatzm?glichkeiten sozialer Roboter in?Seniorenheimen. Im Rahmen der Veranstaltung "Multimedia 1: Usability?Engineering" pr?sentierte eine Studentengruppe diesen Beratungsroboter in drei?verschiedenen Einrichtungen im Raum Augsburg, um anschlie?end mit den?Senioren und dem Pflegepersonal über m?gliche Anwendungsszenarien und die?zugeh?rigen Anforderungen an die Technologie zu diskutieren.
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Publikationen
"Towards a robotic dietitian with adaptive linguistic style"
Hannes Ritschel, Kathrin Janowski, Andreas Seiderer, Elisabeth André
European Conference on Ambient Intelligence (AmI), 2019
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"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
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Berichterstattung
"Robi forscht und hilft. Studenten mit Roboter im Awo-Heim"
Aichacher Zeitung, 12. Januar 2019
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"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 H?ring, Prof. Dr. Birgit Lugrin
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Beschreibung
Die einfachste Form der Empathie ist das Widerspiegeln der Emotionen, welche?beim Gespr?chspartner 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 anschlie?end 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 menschen?hnlichen K?rperbau und?zus?tzliche Motoren unter einer synthetischen Haut, welche die Anpassung?seines Gesichtsausdrucks erm?glichen. Die Anwendung, welche sein Verhalten?steuert, passt die Mimik und Kopfhaltung laufend an die Gefühlslage an, welche?von der SSI-Pipeline erkannt wurde.
Zus?tzlich stehen Zeno mehrere Listen von S?tzen zur Verfügung, mit welchen?er die Situation verbal kommentieren kann, wenn der Nutzer eine Sprechpause?einlegt. Wann genau der Roboter spricht, h?ngt von verschiedenen Faktoren ab,?beispielsweise der Intensit?t der aktuellen Gefühlslage oder der Zeit, die seit?dem letzten Kommentar vergangen ist.
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Berichterstattung
"Roboter Zeno - Ist es bescheuert, Gefühle für eine Maschine zu haben?"
"Puls“, BR, 24. M?rz 2016
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"Extrem Robotern - Ein echt netter Typ"
Deutschlandfunk Nova, 7. M?rz 2016
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"Algorithmus der Gefühle - Menschliche Roboter"
SWR2, 2. Mai 2016
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"Robo Sapiens - K?nnen Roboter den Menschen ersetzen?"
"X:enius", arte, 18. Juni 2015
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"Empathische Alice"
"Quarks & Co", WDR, 12. November 2013
Beteiligte WissenschaftlerInnen
Dr. Gregor Mehlmann,? M.Sc. Kathrin Janowski, M.Sc. Markus H?ring
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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 tr?gt, 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?aufzul?sen, um korrekt zu?antworten.
Desweiteren erm?glicht 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 au?erdem 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 verst?ndigen, um Missverst?ndnisse zu vermeiden oder zumindest schnell aus der Welt zu schaffen.
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Publikationen
"Modeling Grounding for Interactive Social Companions"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Elisabeth André
KI - Künstliche Intelligenz, Special Issue on Companion Technologies, 2015
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"Exploring a Model of Gaze for Grounding in Multimodal HRI"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Markus H?ring, Tobias Baur, Patrick?Gebhard and Elisabeth André
16th International Conference on Multimodal Interaction (ICMI),?2014
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"Modeling Gaze Mechanisms for Grounding in HRI"
Gregor Mehlmann, Kathrin Janowski, Tobias Baur, Markus H?ring,?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
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WS 2019/20: "Multimodaler Mensch-Roboter-Dialog mit Aisoy"
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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:?"Pers?nlichkeitsbasierte 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 ?ltere Menschen - Soziale Roboter"
Praktikum "Usability Engineering"
- SS 2016: "Dialoganwendung für einen sozialen Roboter - Unterstützung beim Kochen"
- SS 2015:?"Kontextbewusste Empfehlungssysteme für ?ltere Menschen - Soziale Roboter"
Seminar "Advanced Topics in Multimodal Dialogue and Interaction"
- SS 2015
Pr?sentationen
Vortrag
"Künstliche H?flichkeit und Frechheit. Wie erh?lt ein Pflegeroboter das passende Auftreten?"
4. Interdisziplin?res Dialogforum ?Mensch und Endlichkeit“,
Goldegg (?sterreich), 21. September 2021
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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
"F?deln, L?ten, Programmieren - Mechanische Wesen im Figurentheater"
im Augsburger Puppenkistenmuseum, 2014-2015
- Roboter-Vorführung bei der Vernissage
- Roboter-Exponat (Oktober 2014 - April 2015)