Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    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, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
    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