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The future is here. Emotionally intelligent machines are behind the corner: mental health professionals will know when you need a check-in, video games will know when you’re bored or frustrated, and your smart car will know when you are feeling drowsy or frustrated.
So far, progress in affective computing has mainly depended on facial recognition software or voice analysis systems, which read people’s emotions pretty much as people do: by understanding individuals’ observable cues. While many researchers and companies are already using those programs, the observable cues are limited for two reasons: first, people may control their facial expressions and therefore fool machines, just as we fake or conceal our emotions from each other. Second, the emotions of non-expressive people (such as introvert individuals and individuals with autistic spectrum disorders), would be hardly recognizable from observable cues.
At the University of Trento this research area is pursued at several facilities, among which are the Multimedia and Human Understanding Group (MHUG) of the Department of Information Engineering and Computer Science (DISI), and the Information and Communication Technology (ICT) International Doctoral School. These studies have opened the way to many innovative applications and Sensaura Inc. , the Canadian startup founded thanks to knowledge developed at the University of Trento, is one of them. Its CTO and co-founder, Mojtaba Khomami Abadi, is a PhD candidate of the University of Trento in ICT, and Niculae Sebe, his supervisor and professor at DISI, is a member of the company’s Board of Advisors. We asked him to tell us something about their work.
“Mojtaba joined the PhD program at DISI in 2011, where he was surrounded by highly motivated entrepreneur-researchers with distinctive and deep high-tech expertise. Many inspiring events took place at the University of Trento, like workshops, intensive courses and invited talks, where Mojtaba and other researchers had access to high-quality technology networks and had the opportunity to learn a lot from others’ knowledge and experience. While researching on user-centric affective multimedia understanding, Mojtaba could use cutting-edge laboratory equipment that allowed him to develop state of the art technologies in the field of affective computing. After an academic internship at Queen Mary University of London, Mojtaba completed an entrepreneurial industrial internship at TandemLaunch Inc. in Montreal, Canada, that led to creation of Sensaura. The idea behind the start-up is based on years of research in the areas of affective neuroscience, computational psychology and artificial intelligence. Thanks to the knowledge and skill-sets in real-world problem solving, presentation, and team management that Mojtaba achieved during his PhD, he is successfully leading the development of core technologies at Sensaura”. Said professor Sebe.
The Canadian start-up has developed efficient adaptive multimodal emotion recognition engines (EREs) which focus on physiology signals such as the heartbeat, skin conductance, skin temperature, blood oxygenation, and respiratory patterns.
“Sensaura’s innovative deep-neural-networks based methods have made available adaptive time-series analysis technologies that read your emotions accurately directly from a heart-rate monitoring device”, explained Mojtaba, who also added: “Some of our clients are in the fields of user experience testing, game testing, patient monitoring, healthcare and wellbeing, and we develop device agnostic technologies where our EREs employ the signals of devices adaptively. Among the supported devices are: Mio Link, Polar H7, Microsoft Band 2, Intel Basis, Adidas Micoach and others that provide a continuous heart-rate signal.
Cutting-edge research and technology are an added value to create employment opportunities for young people, as the experience of Mojtaba is suggesting.
LA TECNOLOGIA CHE RICONOSCE LE NOSTRE EMOZIONI
L’esperienza di Mojtaba Khomami Abadi, dottorando UniTrento e co-fondatore di una startup canadese nel settore dell’affective computing
Il futuro è alle porte. Avremo macchine emotivamente intelligenti: gli psicologi sapranno quando i pazienti hanno bisogno di una visita, i videogame capiranno quando i loro utilizzatori sono annoiati o frustrati e l’automobile intelligente percepirà la sonnolenza o lo stress del guidatore.
I progressi compiuti nel campo dell’“affective computing” finora si sono basati principalmente sui software di riconoscimento facciale o su sistemi di analisi della voce, che rilevano le emozioni delle persone più o meno come avviene naturalmente, vale a dire interpretandone i segnali osservabili. Anche se molti ricercatori e diverse società utilizzano già programmi di questo tipo, questi segnali osservabili sono limitati, per due ragioni: in primo luogo, le persone possono controllare le proprie espressioni facciali e quindi ingannare le macchine, esattamente come fingiamo o nascondiamo le nostre emozioni. In secondo luogo, le emozioni di persone poco espressive (per esempio persone introverse e persone con disturbi dello spettro autistico) sarebbero difficilmente percepibili attraverso i segnali osservabili.
All’Università di Trento questo settore di ricerca viene sviluppato in varie strutture, tra queste vi sono il Multimedia and Human Understanding Group (MHUG) del Dipartimento di Ingegneria e Scienza dell'Informazione (DISI) e l’Information and Communication Technology (ICT) International Doctoral School. Questi studi hanno creato terreno fertile per molte iniziative. Una di queste è la startup canadese Sensaura Inc., fondata anche grazie alle competenze scientifiche sviluppate all’Università di Trento: il CTO e co-fondatore di Sensaura è Mojtaba Khomami Abadi, dottorando UniTrento in ICT. Inoltre del comitato consultivo di Sensaura fa parte Niculae Sebe, professore del DISI e supervisore di Mojtaba, al quale abbiamo chiesto un commento.
“Mojtaba è entrato nel programma di dottorato al DISI nel 2011, un ambiente in cui si incontrano ricercatori-imprenditori molto motivati con competenze tecnologiche specifiche e altamente qualificate. L’Università di Trento ha ospitato spesso eventi da cui trarre ispirazione tra cui seminari, corsi intensivi e lezioni di visiting professor, che hanno permesso a Mojtaba e ad altri ricercatori di accedere a preziose reti di conoscenze in ambito tecnologico e di apprendere dall’esperienza e dalle conoscenze scientifiche dei colleghi. Nel corso della propria ricerca sulla comprensione multimediale affettiva incentrata sull’utente (user-centric affective multimedia understanding), Mojtaba ha avuto accesso a laboratori all’avanguardia che gli hanno consentito di sviluppare tecnologie avanzate nel settore dell’affective computing. Dopo un tirocinio universitario alla Queen Mary University di Londra, Mojtaba ha svolto un tirocinio per l’imprenditorialità industriale alla TandemLaunch Inc. a Montréal, in Canada, che ha portato alla fondazione di Sensaura. L’idea alla base della startup è frutto di anni di ricerca nei settori delle neuroscienze affettive, della psicologia computazionale e dell’intelligenza artificiale. Grazie alle conoscenze e all’insieme di competenze acquisite durante il suo dottorato sul fronte del problem-solving, della presentazione, della gestione di team, Mojtaba è riuscito ad assumere un ruolo essenziale di guida nello sviluppo delle tecnologie chiave di Sensaura. “ Ha dichiarato il professor Sebe.
La startup canadese ha sviluppato efficienti motori di riconoscimento delle emozioni (ERE, emotion recognition engines) multimediali, che si concentrano su segnali fisiologici come l’attività cardiaca, la conducibilità e la temperatura della pelle, l’ossigenazione del sangue e le modalità di respirazione.
“I metodi innovativi di Sensaura basati sulle reti neurali profonde hanno reso disponibili tecnologie adattive intelligenti di elaborazione di serie temporali che leggono le emozioni con grande precisione attraverso un dispositivo di monitoraggio del battito cardiaco”, spiega Mojtaba, che aggiunge: “Alcuni dei nostri clienti operano nel campo della verifica dell’esperienza dell’utente, del game testing, del monitoraggio dei pazienti, dell’assistenza sanitaria e del benessere, e noi realizziamo tecnologie ‘device agnostic’ in cui i nostri ERE impiegano in modo adattivo i segnali dei dispositivi supportati, tra i quali vi sono Mio, Polar H7, Microsoft Band 2, Intel Basis, Adidas Micoach e altri dispositivi che forniscono un segnale cardiaco continuo.”
La ricerca d’avanguardia, unita all’alta tecnologia, rappresenta un valore aggiunto anche nel creare opportunità di lavoro per i giovani, come ci indica l’esperienza di Mojtaba.
[Traduzione di Paola Bonadiman]