Behaviour coordination for models of affective behaviour

Abstract

Affektive Agentenarchitekturen stellen ein wichtiges Forschungsfeld für verschiedene Disziplinen dar. Software-Agenten oder robotische Agenten, die die (menschlichen) Phänomene, die als emotional bezeichnet werden, teilweise reproduzieren können, haben breite Anwendungsmöglichkeiten in der Unterhaltung, der Pädagogik und in der Human-Computer-Interaction allgemein. Darüberhinaus ist das Thema auch für die Kognitionswissenschaften relevant und die Prozesse, die affektiven Phänomenen zugrunde liegen, sind wichtig, wenn nicht sogar essentiell, für die Probleme der Handlungsauswahl und Verhaltenskoordination in Kontrollarchitekturen für Entitäten, die in offenen Umgebungen situiert sind.<br />Basierend auf früheren Erfahrungen in der Modellierung von Emotion, führt diese Arbeit die Methode der Szenario-basierten Analyse für den Vergleich und das Design von affektiven Agentenarchitekturen sowie einen neuen Ansatz für das inkrementelle Modellieren von emotionalen Phänomenen ein. Der Ansatz verwendet parallele Prozesse, Ressourcen und dazugehörende, explizit modellierte Beschränkungen als Grundbausteine affektiver Agentenarchitekturen. Statt ein komplexes Framework vorauszusetzen, wird eine inkrementelle Methodik vorgestellt. Als Schlüsselelement wird die Szenario-basierte Analyse als passende neue Methode präsentiert, um die relevanten Aspekte eines affektiven Szenarios für den Vergleich und das Design von affektiven Agentenarchitekturen einzufangen.<br />Die Verhaltenskoordination wird in dieser Arbeit als zentrales Problem für autonome intelligenten Agenten betrachtet. Aufgrund eines Überblicks über derzeitige Agentenarchitekturen und ihrer Anwendungsszenarien, sowie einer Analyse neuerer Entwicklungen in den Emotionstheorien, wird der vorgeschlagene Implementierungsansatz als passend für die komputationale Modellierung von Emotionen in virtuellen Welten gezeigt.<br />Die inkrementelle Methode, verschiedene ausführbare Modelle von emotionalen Phänomenen mit wiederverwendbaren Grundbausteinen zu implementieren, dient zur Vermeidung der Reifikation von Emotionsklassen und statischen Appraisalframes. Der Fokus dieser Arbeit sind daher die Koordinationsmechanismen in einem parallelen Model affektiver Kompetenzen.<br />

Affective agent architectures are an important field of research for a wide range of disciplines. Software or robotic agents that can reproduce some of the (human) phenomena that are labelled as emotional have a range of applications in entertainment, pedagogy and human computer interaction in general. In addition, the topic is relevant to cognitive science, and the processes underlying affective phenomena are important, if not essential, for the problems of action selection and behaviour coordination in control architectures of entities situated in open environments.<br />In this thesis, based on previous experience in modelling emotion, the method of scenario-based analysis for the comparison and design of affective agent architectures as well as a new approach towards incremental modelling of emotional phenomena are introduced. The approach uses concurrent processes, resources, and explicitly modelled related limitations as building blocks for affective agent architectures. Rather than presupposing a complex framework, an incremental methodology is proposed. As a key element, scenario-based analysis is presented as a suitable new method to capture the relevant aspects of an affective scenario of use for the comparison and the design of affective agent architectures.<br />This thesis focuses on behaviour coordination as a central problem of an autonomous intelligent agent. Based on a survey of current agent architectures and their scenarios of use, as well as an analysis of recent developments in theories of emotion, the proposed implementation approach is motivated for the computational modelling of emotion in virtual worlds. Importantly, the incremental method of building different executable computational models of emotional phenomena based on reusable building blocks avoids the reification of emotion types and static appraisal frames. The focus of the thesis, thus, is on coordination mechanisms in a concurrent model of affective competences.<br />