Mod` eles de repr´ esentation - La branche émotion, un modèle conceptuel pour l’intégration de

1.3 Modèles de représentation applicables aux systèmes

infor-matis´es

Scherer propose dans [132] une description des différents modèles de représentation de l’émotion. Nous décrivons ici les trois types utilisés en reconnaissance d’émotions par infor-matique : les modèles discrets, les modèles dimensionnels continus, et les modèles à compo-sants. Les deux premiers types de modèles sont ceux que l’on rencontre dans la quasi-totalité des systèmes de reconnaissance affective par ordinateur. L’utilisation de modèles discrets est de loin majoritaire dans ces études ; certaines se basent sur des modèles dimensionnels. Le modèle à composants (CPM) ne propose pas directement de représentation de l’émotion, ce qui freine son adoption en reconnaissance.

1.3.1 Mod`eles de repr´esentation discrets

Les modèles discrets représentent un ensemble d’émotions comme un ensemble discret, où chaque type d’émotion est désignée par un label spécifique (c’est-à-dire un mot - par exemple “joie”, “peur”, etc.). Un exemple courant de ce type de modèle est l’ensemble des émotions basiques proposées par Ekman [49] (décrit au paragraphe 1.2.2 page 17). Chaque émotion, en tant que réponse typique de l’organisme et de notre système nerveux central, est ici catégorisée par le terme qui lui correspond. Cette approche catégorielle propose un avantage certain en informatique. En effet, reconnaˆıtre une émotion d’un ensemble discret revient à choisir une catégorie (i.e. une émotion) parmi celles proposées dans l’ensemble ; et la catégorisation de signaux est un problème largement étudié en informatique, qui dispose d’outils adéquats à sa résolution (comme les réseaux de neurones).

Les modèles discrets comportent cependant des défauts. Premièrement, la labellisation des émotions sous-entend qu’à chaque label correspond un état émotionnel défini. Or, nous avons vu en 1.2.2 qu’une émotion peut être vue comme un processus émotionnel dynamique plutôt que comme un état émotionnel statique. L’utilisation de labels ne permet pas de qualifier cer-taines subtilités de l’émotion (par exemple son intensité) ni de relier entre elles les différentes variantes d’une émotion (par exemple, la colère, la rage, l’agacement), d’où l’introduction de familles d’émotions (voir page 17). Un recensement aboutit à un grand nombre de labels, re-latifs à un langage propre : Scherer dénombre ainsi plus de 500 termes relatifs à une émotion ou un état affectif en anglais, et plus de 200 en allemand [129]. Enfin, cette labellisation est sujette à un idiome particulier. La traduction peut parfois porter à confusion et ne pas refléter le même état interne. En effet de nombreuses émotions (hormis les émotions basiques) sont potentiellement sujettes à la culture et aux différences entre individus.

Comme nous l’avons dit précédemment, les modèles discrets d’émotions, de par leur nature, se prêtent particulièrement bien à la reconnaissance d’émotions par l’ordinateur. Ils sont donc largement utilisés dans le domaine de la reconnaissance d’émotions [132]. En 2009, cette assertion est toujours largement vérifiée [152].

1.3.2 Mod`eles de repr´esentation continus

L’ensemble des émotions peut être considér´e comme un espace continu, comportant a priori un nombre élevé de dimensions. Les efforts se tournent donc vers l’identification d’un sous-ensemble de dimensions, de fa¸con à ce que les dimensions retenues permettent de définir chaque émotion sans ambigu¨ıté, en minimisant la corrélation entre ces différentes dimensions. Les espaces obtenus les plus célèbres sont bidimensionnels (plan) ou tridimensionnels (volume).

Le modèle bidimensionnel le plus connu est l’espace “plaisir-activation” proposé par Russell dans [125] (valence-arousal space)(voir figure 5). Le premier axe est celui du plaisir. Plus on s’éloigne à droite de l’origine (valeurs “positives”), plus l’émotion est plaisante. Les valeurs négatives transcrivent des émotions déplaisantes. Le deuxième axe est celui de l’activation : il correspond à une tendance à l’action dans la réponse émotionnelle de l’individu. Les ´ emo-tions sont donc distribuées dans cet espace bidimensionnel dans lequel on peut distinguer les quatre quadrants : les émotions à valence positive et forte activation (par exemple la joie), les émotions à valence positive et faible activation (par exemple la relaxation), les émotions `

a valence négative et faible activation (par exemple l’ennui) et les émotions à valence n´ ega-tive et forte activation (par exemple la peur). Dans cet espace, il s’avère que les émotions basiques sont distribuées selon un cercle de centre l’origine du repère. Cet espace est donc qualifié de circomplexe. La distance à l’origine qualifie l’intensité de l’émotion. Une repr´ esen-tation discrète des émotions peut ainsi être plongée dans l’espace continu “plaisir-activation”. Ce modèle bidimensionnel a cependant été critiqué sur les ambigu¨ıtés qu’il induit dans les positions de certaines émotions sur les axes. En particulier, la colère et la peur sont deux émotions à valence fortement négative et à forte activation : elles se retrouvent donc dans la même zone de l’espace.

Le modèle tridimensionnel a été proposé pour remédier à ce problème. L’axe “dominance-soumission” véhicule la notion de contrôle sur les évènements extérieurs. Ainsi, la colère est une émotion à forte dominance, alors que la peur est caractérisée par une forte soumission. Mehrabian introduit ainsi l’espace Plaisir- Activation- Dominance (Pleasure- Arousal-

Do-minance ou PAD) comme mod`ele tridimensionnel représentant l’espace des émotions [96]. Cet espace tridimensionnel est découpé en octants. Une liste de labels d’émotions est propo-sée dans [126], avec leurs coordonnées dans l’espace PAD, permettant ainsi de plonger ces émotions dont les coordonnées sont identifiées dans l’espace continu à trois dimensions PAD. L’espace PAD a ainsi été utilisé dans diverses applications de test, comme prédire l’attraction physique, la désirabilité d’un nom ou des préférences de produits. L’espace PAD est également proposé comme espace de représentation des tempéraments [95].

1.3.3 Modèle de représentation basé composants

Le modèle à composants de Scherer offre une modélisation des processus internes d’une ex-périence émotionnelle. Cette modélisation plus complexe, issue du domaine de la psychologie, ne propose pas de représentation d’une émotion directement applicable à la reconnaissance d’émotions en informatique. Cette complexité des évaluations d’un évènement, les paramètres `

a prendre en compte pour connaˆıtre les réactions d’un composant et cette absence de repr´ e-sentation directe constituent un frein à une adoption plus large du modèle à composants en

1.3. Mod`eles de repr´esentation 25

Fig. 5: L’espace plaisir-activation, un espace circomplexe des ´emotions. Figure tir´ee de [120].

informatique. L’objectif serait ici de pouvoir représenter toute la séquence de changements d’états dans les divers composants pour représenter une émotion.

1.3.4 Intérêt de ces modèles de représentation

Nous avons vu dans cette section trois fa¸cons de représenter les émotions. Les modèles discrets se basent sur des labels pour représenter chaque émotion et chaque variation. Le problème majeur de ce type de modèle vient du nombre de labels utilisés pour couvrir un maximum d’états émotionnels ; de plus, chaque label étant un mot d’un langage particulier, il est difficile d’assurer que la traduction d’un terme d’une langue à une autre définit bien la même émotion. Il peut également être difficile d’inférer des transitions entre les différentes émotions. Les modèles continus à deux ou trois dimensions permettent de lever cette limi-tation en proposant un espace dans lequel on peut se déplacer librement. L’effondrement de l’espace multidimensionnel des émotions en un espace bi- ou tridimensionnel suppose par contre une perte d’information et n’est pas adapté à toutes les situations. En particulier, Scherer argumente l’inadaptation d’un tel modèle à l’évaluation d’émotions esthétiques [134]. Enfin, le modèle à composants complexifie la représentation d’une émotion.

Ces trois modèles de représentation de l’émotion sont utilisés dans les travaux de recon-naissance automatique des émotions dans la littérature, travaux présentés au chapitre 2. Dans le cadre ce mémoire, nous prenons en compte la prépondérance de ces trois modèles en reconnaissance d’émotions pour la conception de notre modèle d’architecture présenté au

chapitre 5.

Dans le document La branche émotion, un modèle conceptuel pour l’intégration de la reconnaissance multimodale d’émotions dans des applications interactives : application au mouvement et à la danse augmentée (Page 40-43)