Kognitív infokommunikáció alkalmazásai

A tantárgy angol neve: Cognitive Infocommunication Applications

Adatlap utolsó módosítása: 2009. november 23.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Mérnök informatikus szak, MSc képzés
Villamosmérnöki szak, MSc képzés
Kognitív infokommunikáció mellékszakirány


 

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMM336 3 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Baranyi Péter Zoltán,
4. A tantárgy előadója

 Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
 Dr. Baranyi Péter DSc tudományos tanácsadó BME-TMIT
 Dr. Petres Zoltánösztöndíjas BME-TMIT

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Információ-ábrázolás c. tantárgy, valamint
a Kognitív informatikai modellezés c. tantárgy ismeretére

 

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

Befejezett BSc.

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy nem konvencionális kommunikációs csatornákkal foglalkozik. Ezek a csatornák elsősorban arra szolgálnak, hogy az emberek robotokkal vagy számítógépes rendszerekkel és adathalmazokkal kommunikáljanak. A hagyományos ember gép kapcsolatok témakörén túlmenően a tárgy célja új kognitív kommunikációs csatornák létrehozása, vizsgálata. A tárgy ismerteti, hogy az emberi kogníció működését egyre jobban megértve hogyan juthatunk a jövőben olyan eszközökhöz, amelyek természetes módon egészítik ki mindennapi életünket. Mivel egyre nagyobb szerepet kapnak a virtuális irányítások ezért ennek megfelelően a tárgy vizsgálja, hogy az agy plasztikusságát kihasználva miként lehet különböző érzékszervek és érzékelni kívánt információk közötti kapcsolatokat flexibilisen variálni (bőrön át „látni” vagy „szemmel hallani” és „füllel látni”), jelentősen növelve ezzel a kommunikáció hatékonyságát. A tárgy külön kitér a mesterséges emberi arc infokommunikációs szerepére. Mivel az agyunkban külön nagybonyolultságú és nagysebességű egység van a látott emberi arc feldolgozására, ezért felmerül az a természetes igény, hogy azzal nagysebességű és tanulható információátvitelt hozhassunk létre.
A tárgy elvégeztével a hallgató konkrét példákon keresztül is betekintést kap a ma már egyre inkább tapasztalható változásokba a virtuális technikai eszközök fejlesztésének gyakorlatában.

8. A tantárgy részletes tematikája

Rövid történeti áttekintés a virtuális interfészek fejlődéséről.  A gyakorlatban használt információ-ábrázolási módszerek alkalmazhatósága a sok dimenziós terekből érkező információ gyors, közérthető és hatékony átadásában.
 
Virtuális infokommunikáció: Cél annak vizsgálata, hogy sokdimenziós információt hogyan lehet minél hatékonyabban közölni virtuális terekben. Információ hatékony reprezentációjával, vizualizációjával kapcsolatos alapfogalmak. Áttekintés a térkép vizualizációs technikákról.  További módszerek: kúp fák, bifokális megjelenítők, perspektivikus falak, RSVP módszer (ezen belül az információ vizualizáció tudományágában közismert tér-idő kompromisszum). Hatás vizualizációs módszerek (miként lehetséges sokdimenziós paraméterek beállításakor minél gyorsabban az optimumhoz minél közelebbi beállítást találni): Minnie-körök, proszekciós mátrixok, attribútum megjelenítők.

Beszédperifériák komplex audió-vizuális infokommunikációs rendszerekben. A beszéd, az artikuláció, a gesztikuláció és egyéb testmozgások szinkronjához idegrendszerünk hozzászokott a természetes emberi kommunikációban, viszont az infokommunikációs rendszerekben, komplex modellezésüknél igen sokrétű feladatot jelent az egyes modellek egymáshoz képesti szinkronjának megteremtése. Tárgyalásra kerülnek a feladat megoldási módozatai.

Az emberi arc, mint komplex kommunikációs csatorna: az agyunkban külön nagybonyolultságú és nagysebességű egység van a látott emberi arc feldolgozására, ezért felmerül az a természetes igény, hogy azzal nagysebességű és tanulható információátvitelt hozhassunk létre. Az arc, mint információs csatorna. Az arc mimikájának és emocionális akció-reakció viszonyainak modellezése és informatikai illesztése sokparaméteres rendszerekhez. Emberek és gépek közötti hatékony együttműködés lehetőségei „groupware” rendszerekben. Megtestesítés (embodiment) fogalma, az emberi arc érzelmi kifejezéseinek felhasználása sokdimenziós adatok infokommunikációjára szinkron és aszinkron „groupware” rendszerekben.

Érzékszervi információk felcserélhetőségén alapuló infokommunikáció: a virtuális terekben előforduló robot- és irányítási rendszerek által használt vezérlőjelek információnak struktúrája jelentősen eltér a felhasználóval közlendő információ (számítási eredmények, vezérlés sikeressége) struktúrájától, ezért fontos az emberi érzékeléshez idomuló módon átadni a rendszerre jellemző paramétereket. A tárgy e részében megvizsgálandó témakörök: az agy plasztikussága, érzékszervi információk kiterítése és átalakítása a különböző modalitások esetén; feszültség, áramerősség, hő érzékeltetése színek, hangok, nyomás, illetve rezgőmotorok segítségével; az emberi hang és hangsúlyozás információtartalma, felhasználása információ-átvitelre. Végül áttekintünk néhány példát jelenleg létező, érzékszervi modalitások plasztikusságát kihasználó rendszerekről.

A tárgy végén konkrét példákat mutatunk be a manapság tapasztalható szemléletváltás érzékeltetésére.  Bemutatjuk többek között az Archy rendszert, a FastDash rendszert, valamint a kézzelfogható inferfészek (tangible interfaces) paradigmája mögött meghúzódó koncepciót.

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás.

10. Követelmények
  • A szorgalmi időszakban: 1 zárthelyi dolgozat sikeres megírása az aláírás megszerzésének feltétele
  • írásbeli
  • Elővizsga: nincs.
11. Pótlási lehetőségek

A zárthelyi pótlására a pótlási héten van lehetőség.

12. Konzultációs lehetőségek

Megbeszélés szerint.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Folyamatban van egy magyar nyelvű tankönyv elkészítése. Jelenleg hosszabb-rövidebb részek állnak rendelkezésre, ezt a hallgatók letölthetik az internetről. A tankönyv az alábbi tanulmányokra épül:

  1. Robert Spence: Information Visualization: Design for Interaction, Prentice Hall, 2007
  2. C.S. De Souza: The Semiotic Engineering of Human-Computer Interaction, MIT Press, 2005
  3. J. Raskin: The Humane Interface: New Directions for Designing Interactive Systems, ACM Press, 2000

 

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra  42 
Félévközi készülés órákra  10
Felkészülés zárthelyire  17
Házi feladat elkészítése 
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása   3
Vizsgafelkészülés  48
Összesen 120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

 Név: Beosztás: Tanszék, Int.:
 Dr. Baranyi Péter DSc tudományos tanácsadó BME-TMIT
 Dr. Vicsi Klára DSc tudományos tanácsadó BME-TMIT
 Dr. Petres Zoltán ösztöndíjas BME-TMIT