Niebawem pojawią się w sprzedaży komputery rozpoznające ludzkie emocje. Jedni będą je błogosławić, inni przeklinać. A czy maszyny będą kiedyś odczuwać własne emocje? Niektóre odkrycia z pogranicza informatyki i psychologii sugerują, że jest to prawdopodobne.

Pytania, co to są emocje, nie należy zadawać psychologom. Rejestr wyprodukowanych przez nich definicji emocji już na początku lat 80. przekroczył setkę. A w ogóle, po co o to kogokolwiek pytać? Jeśli rozmawiamy o emocjach, to prawdopodobieństwo możliwości, że nie rozmawiamy o tym samym, jest naprawdę nikłe. Przy tym komu, poza redaktorami encyklopedii i niektórymi prymitywnymi belframi, potrzebne są definicje? O, właśnie... to ostatnie zdanie zawiera pewien ładunek emocji. Zdanie emocjonalnie neutralne brzmiałoby: "Definicje są potrzebne tylko redaktorom encyklopedii i niektórym ułatwiającym sobie życie nauczycielom" (chodzi tu o często spotykane nauczanie na zasadzie dyktowania "formułek", a potem odpytywania z nich). Czy mamy wątpliwości, co ma na myśli osoba mówiąca, iż "poniosły ją emocje" albo że czuje się z jakąś sprawą "związana emocjonalnie"?

Ani homo sapiens, ani rozwinięte ssaki nie mają monopolu na emocjonalność. Dla Edmunda Rollsa - psychologa z Uniwersytetu Oxfordzkiego - emocje są pewnymi stanami. A gdzie są stany, tam można określić również przestrzeń stanów. Rolls próbuje do tego celu użyć czegoś w rodzaju kartezjańskiego układu współrzędnych, którego osie odpowiadają charakterowi oddziaływania bodźcowego. I tak, na osi bodźca trwającego, w części dodatniej znajdą się kolejno: przyjemność, podniecenie i ekstaza, a w części ujemnej - niepokój, strach i przerażenie. Na osi bodźca nagle zanikającego, w części dodatniej znajdą się różne natężenia ulgi, w części ujemnej - smutek i różne natężenia żalu. Na osi przedłużającego się braku bodźca, w części ujemnej znajdą się kolejno: frustracja, gniew i wściekłość. Przestrzeń stanów emocjonalnych jest wielowymiarowa. Aby przedstawić bogactwo ludzkich emocji, układ współrzędnych musiałby przypominać rybę-kolczatkę. Ale nawet niedoskonałe, dwuwymiarowe uproszczenie, jak się okazało, ma zupełnie przyzwoitą moc wyjaśniającą.

Wyobraźmy sobie, że osie przestrzeni stanów narysowano na elastycznej błonie, rozpiętej w płaszczyźnie poziomej. Niech błona ta w którymś miejscu ma łagodne wgłębienie. Kulka, umieszczona w dowolnym miejscu, w zależności od jej początkowego położenia i wektora prędkości, a także kształtu wgłębienia, zacznie poruszać się po jakiejś mniej lub bardziej fantazyjnej trajektorii, która prędzej czy później przybierze postać czegoś zbliżonego do elipsy o środku pokrywającym się z dnem wgłębienia. Wyjątek stanowi tu teoretyczna możliwość, że kulka zostanie ustawiona dokładnie na dnie wgłębienia - wówczas pozostałaby nieruchoma. Można wówczas powiedzieć, iż stan kulki zmierza do swego atraktora. Wskutek tarcia "elipsy" będą coraz mniejsze. Czy kulka spocznie na dnie wgłębienia? Jeśli jest ona metaforą stanu emocjonalnego, to nie. Zanim kulka zdąży wytracić prędkość, wgłębienie zmieni kształt i przemieści się do innego miejsca błony. Wówczas kulka zakreśli kilka "piruetów" i wpadnie w nową orbitę. I tak oto przestrzeń Rollsa staje się kanwą do modelu matematycznego dynamiki stanów emocjonalnych. Ruchoma "ssawka" powodująca wgłębienia byłaby tu metaforą bodźca, natomiast turlająca się po powierzchni kulka - wskaźnikiem stanu.

Stan emocjonalny zdrowego człowieka nigdy nie jest constans, nawet jeśli jego atraktor tkwi nieruchomo w początku układu współrzędnych (co byłoby tożsame z brakiem dopływu jakichkolwiek bodźców). Kulka zatacza malutkie okręgi, co oznacza małe, płynne wahania nastrojów. Przeżuwanie goryczy może być zinterpretowane jako przesunięcie się atraktora na lewo i jego znaczne pogłębienie. Nastrój wówczas waha się między frustracją a smutkiem. Silna skłonność atraktora do pozostawania w tym miejscu byłaby tożsama z depresją. Gdy w reakcji na ładny widok atraktor przesunie się w obszar określony jako przyjemność, świadczy to o tym, że ten ktoś (a może to coś?) na depresję nie cierpi.

Edmund Rolls wylicza wiele ważnych dla człowieka funkcji emocji i w rozważaniach swych dochodzi do zaskakującego, jak na psychologa, wniosku: "Mógłby zostać zbudowany komputer, który by spełniał wszystkie rozważane funkcje emocji, i nawet nie trzeba by mu było przypisywać emocjonalnych odczuć". A może emocjonalność kogoś lub czegoś polega przede wszystkim na zdolności do rozpoznawania emocji własnych lub cudzych, w znacznie mniejszym stopniu na zdolności wyrażania emocji, a tylko w znikomym stopniu na przeżywaniu samemu jakichkolwiek emocji? Tak czy inaczej, jeśli postęp techniczny miałby doprowadzić do pojawienia się maszyn odczuwających własne emocje, to droga ku temu wiedzie poprzez etap komputerów rozpoznających emocje. Za konstruowanie takowych już się ochoczo zabrano.

Komputer afektywny

Może to nie przypadek, że za konstrukcję komputerów analizujących emocje zabrały się kobiety. Rosalind Picard z MIT kieruje pracą nad AWC (Affective Wearable Computer). Obecnie jest to komputer kieszonkowy, wyposażony w gogle wyświetlające produkowane informacje na tle rzeczywistości zwykle postrzeganej wzrokowo, przypinaną do dłoni klawiaturę z kilkoma przyciskami, umożliwiającą wprowadzanie danych palcami jednej ręki, i wiele sensorów niekonwencjonalnych, które dostarczają danych o tętnie, oddechu, napięciach mięśniowych i efektach elektroskórnych. Współczesna informatyka zna sposoby tworzenia programów modyfikujących się pod wpływem dostarczanych danych. Są to systemy uczące się, spośród których największą karierę zrobiły sztuczne sieci neuronowe. W miarę nauki systemy te reagują w sposób coraz bardziej zbliżony do oczekiwanego. Co więcej, reagują prawidłowo na sytuacje, z którymi w trakcie nauki się nie zetknęły. Neuronowy AWC może posiąść zdolność rozpoznawania w konkretnym zakresie stanu emocjonalnego swego użytkownika i dostarczyć mu wiedzy, która uczyni jego życie pasmem sukcesów.

Zbliża się wyznaczony termin rozmowy kwalifikacyjnej. Kandydat na atrakcyjne stanowisko ćwiczy odpowiadanie na mniej lub bardziej typowe pytania, zadawane przez członków wirtualnej komisji, którą widzi w swych goglach. "Nie marszcz tak czoła" - podpowiada AWC, a w innym miejscu pokazuje wznoszący się gwałtownie wykres stanu spocenia dłoni. Kandydat uczy się regulować oddech i napięcia mięśniowe, tudzież wolą wpływać na przebieg mierzalnych reakcji. Na rozmowę pójdzie psychicznie wyluzowany. Podczas powitania czy pożegnania jego dłoń nie będzie lepka. Zaskoczony kłopotliwym pytaniem zareaguje "szczerym" uśmiechem i spokojną, wyważoną odpowiedzią... Jego kontrkandydat, pozbawiony możliwości takiego treningu, nie będzie miał szans.

25 milionów ludzi na świecie ma kłopoty z porozumiewaniem się głosem. Dla wielu z nich jedynym ratunkiem jest syntetyzator mowy, który, niestety, produkuje mowę w stylu robota z kiepskiego filmu science fiction. Komputer afektywny, mając dane o stanie emocjonalnym swego niemego użytkownika, wystukane na klawiaturze słowa wymówi tonem adekwatnym do tego stanu - pojednawczo, z sarkazmem, irytacją, żalem... Jakież to niesamowite zwiększenie możliwości komunikacyjnych takich osób pokrzywdzonych przez los!

Aby w bazach danych znaleźć potrzebne teksty, obrazy lub dźwięki, trzeba użyć konkretnego klucza. Najprostszy jest klucz tekstowy, przydatny również do wyszukiwania obrazów i dźwięków, jeśli są one stowarzyszone z pewnymi opisami. Cóż począć, gdy ktoś nie pamięta ani tytułu utworu, ani nazwiska twórcy? Pamięta jedynie, że mu się bardzo podobało i wprawiło go to niepowtarzalny, pogodny nastrój. Nastrój ten można przywołać z pamięci. Wówczas chwilowo wystąpią reakcje fizjologiczne o specyficznej charakterystyce. Chwila ta wystarczy, aby komputer afektywny przeanalizował dane z sensorów, określił rodzaj stanu emocjonalnego i użył go jako klucz przy wyszukiwaniu w bazie danych. Jeśli rekordy zapisane w bazie mają pola zarezerwowane dla emocji towarzyszących uprzedniej percepcji utworów, to nie będzie już trudne wybranie adekwatnych fragmentów.

Wśród potencjalnych zastosowań komputerów afektywnych wymienia się ponadto pomoc dla dzieci autystycznych, dostarczanie producentom sprzętu i oprogramowania informacji o tym, które niedoróbki najbardziej irytują klientów, ułatwianie ludziom wprowadzania się w stan "uskrzydlenia" (w którym emocje są powściągnięte, ujęte w jeden strumień i ukierunkowane na wykonywane w danej chwili zadanie) oraz zapobieganie przerywaniu pracy osobom "uskrzydlonym". Dołóżmy do tego możliwość dźwignięcia gier komputerowych na wyższy poziom realności poprzez tworzenie bohaterów, okazujących gestami i mimiką reakcje emocjonalne. Ten ostatni przykład nasuwa myśl o maszynach, które - oprócz zdolności rozpoznawania ludzkich emocji - mogłyby je również okazywać. Jeśli zadowolimy się typowo instrumentalnym charakterem ekspresji emocji, to droga do takich maszyn wiedzie również przez systemy uczące się, które ma do zaoferowania współczesna informatyka. Ekspresja instrumentalna może być niezwykle użyteczna. Czy wyobrażacie sobie sytuację, że robot-niańka na widok brzdąca wkładającego dwa druty do gniazdka elektrycznego powie mu mechanicznym głosem "Nie-rób-tego. To-nie-bez-piecz-ne". Nie, ten robot powinien wrzasnąć: "Zostaw to, bo zbiję po pupie!". I będą takie roboty.

Dr Andrzej Buller uczestniczy w projekcie CAM-Brain, prowadzonym pod kierunkiem dr. Hugo de Garisa, zmierzającym do budowy drogą ewolucyjną sztucznego mózgu. Pracuje na Politechnice Gdańskiej.