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An emotionally supportive virtual assistant

(Français)

A virtual assistant that can verbally prompt people living with Alzheimer’s disease to carry out daily tasks at home—such as handwashing—could vastly improve peoples’ independence and support their caregivers.

But imagine if the voice and instructions could take into account an individual’s personality and current state of mind. That’s what a new technology called ACT@Home is all about. Created by AGE-WELL investigator Dr. Jesse Hoey, a computer and cognitive scientist at the University of Waterloo, the emotionally responsive virtual assistant is designed to correspond with how a person with Alzheimer’s feels and is thinking.

ACT@Home is designed to help people with Alzheimer’s disease complete activities of daily living. Courtesy: University of Waterloo

ACT@Home is designed to help people with Alzheimer’s disease complete activities of daily living. Courtesy: University of Waterloo

“One of the failure points in artificial intelligence technology is its inability to align with humans on an emotional level,” says Dr. Hoey. The new system overcomes this by combining artificial intelligence with social and psychological models—picking up clues like a person’s facial expression and posture—and then tailors its prompts accordingly.

“Emotion is what gives humans motivation and drives us to act,” explains Dr. Hoey, whose research on ACT@Home is also supported by the American Alzheimer’s Association. The disease brings problems with memory and reasoning for people, as well as personality swings and even shifts in power dynamics. He says it’s important to interpret how a virtual assistant’s prompts would “fit the person’s world model” and adapt accordingly.

For example, someone who identifies with a job held in the past as a high-powered executive might respond best to a voice and instructions customized to be more deferential, he suggests. This allows the older adult “to interact in a much more natural and intuitive way with the device.”

Related research supported by AGE-WELL called Emotional Motivation for Technology that Cares (EMOTEC), which he is carrying out with Dr. Julie Robillard, an AGE-WELL investigator and assistant professor of neurology at the University of British Columbia, is focused on developing computational maps that identify what sorts of interactions work best for individuals.

Their work is being conducted in collaboration with two long-term care facilities, Schlegel Villages and the Research Institute for Aging in Waterloo as well as Tapestry Retirement Living in Vancouver. It includes interviews with older adults with and without Alzheimer’s and their caregivers. The goal is to better understand the dynamics between them and their relationships with assistive technology.

Being able to align emotionally with users will overcome a major hurdle to the widespread deployment of virtual assistant technology, says Dr. Hoey. Once that can be worked out, ACT@Home could be ready for final design, production and sales in just a few years.

Un assistant virtuel sensible aux émotions

Un assistant virtuel qui peut inciter verbalement les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer à effectuer des tâches quotidiennes à la maison, comme se laver les mains, pourrait grandement améliorer l’autonomie des gens et soutenir leurs aidants naturels.

Mais imaginez si la voix et les directives pouvaient tenir compte de la personnalité d’une personne et de son état d’esprit actuel. C’est la raison d’être d’une nouvelle technologie appelée ACT@Home. Créé par Jesse Hoey, chercheur d’AGE-WELL ainsi qu’informaticien et cognitiviste à l’Université de Waterloo, l’assistant virtuel sensible aux émotions est conçu pour correspondre à la façon dont une personne atteinte de la maladie d’Alzheimer se sent et pense.

ACT@Home est conçu pour aider les personnes atteintes de la  maladie d’Alzheimer à accomplir leurs activités quotidiennes. Photo : Université de Waterloo

ACT@Home est conçu pour aider les personnes atteintes de la
maladie d’Alzheimer à accomplir leurs activités quotidiennes. Photo : Université de Waterloo

« L’un des points faibles de la technologie de l’intelligence artificielle est son incapacité à s’adapter aux êtres humains sur le plan émotionnel », déclare M. Hoey. Le nouveau système surmonte ce problème en associant l’intelligence artificielle à des modèles sociaux et psychologiques qui recueillent des indices comme les expressions faciales et la posture d’une personne, puis il adapte ses messages en conséquence.

« L’émotion est ce qui motive les humains et nous pousse à agir », explique M. Hoey, dont la recherche sur ACT@Home est également soutenue par l’American Alzheimer’s Association. La maladie entraîne des problèmes de mémoire et de raisonnement, ainsi que des changements de personnalité et même des changements dans les rapports de force. Il dit qu’il est important d’interpréter la façon dont les messages d’un assistant virtuel pourraient s’adapter au « modèle mondial de la personne » et s’adapter en conséquence.

Par exemple, il suggère qu’une personne qui occupait un emploi de cadre de haut niveau dans le passé pourrait être plus réceptive à une voix et à des directives personnalisées de façon à démontrer du respect. Cela permet à la personne âgée « d’interagir de façon beaucoup plus naturelle et intuitive avec l’appareil ».

Une recherche connexe soutenue par AGE-WELL appelée « Émotion et MOtivation pour la TEChnologie » (EMOTEC), que M. Hoey effectue avec Julie Robillard, chercheuse d’AGE-WELL et professeure adjointe en neurologie à l’Université de la Colombie-Britannique, est axée sur le développement de cartes computationnelles qui déterminent les types d’interactions convenant le mieux aux personnes.

Leurs travaux sont menés en collaboration avec deux établissements de soins de longue durée, Schlegel Villages et le Research Institute for Aging à Waterloo, ainsi qu’avec Tapestry Retirement Living à Vancouver. Ils comprennent des entrevues avec des adultes âgés atteints ou non de la maladie d’Alzheimer et leurs aidants naturels.

L’objectif est de mieux comprendre la dynamique entre eux et leurs relations avec la technologie d’assistance. Le fait de pouvoir s’adapter aux utilisateurs sur le plan émotionnel permettra de surmonter un obstacle majeur au déploiement généralisé de la technologie d’assistant virtuel, assure M. Hoey.

Une fois ce problème réglé, ACT@Home sera prêt pour la conception finale, la production et les ventes dans quelques années seulement.