InCA: INteracciones Computacionales para Animales

(version in English)

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El grupo INteracciones Computacionales con Animales (InCA) desarrolla aplicaciones para animales non humanos en aparato digitales, en colaboración con investigadores en ``Animal Computer Interaction'' (ACI), con fin o 1) de apoyar al estudio de las capacidades cognitivas y sensoriales de tales animales (siempre de una manera que respecta al bienestar del animal estudiado); o 2) de apoyar los guardianes humanos de tales animales a entretener, estimular, entrenar o enseñar a sus protegidos non humanos.

1 Objetivos

1.1 A corto plazo

A corto tiempo, asumiendo un entorno relativamente estable, el proyecto InCA apunta a mejorar los conocimientos humanos sobre las maneras de comunicar entre animales. Se consideran las comunicaciones tan a dentro de una misma especia que entre animales de especies distintas, y en particular (pero no solamente) las comunicaciones entre animales humanos y non humanos. El concepto central es el uso de recursos computacionales para explorar las maneras de comunicar existentes y eventualmente desarrollar nuevas.

1.2 A largo plazo

A largo tiempo, anticipando una deriva rapida del climate en varias regiones del planeta, cumulada con una situacion de baja disponibilidad de energia, el proyecto InCA apunta a promover el diseño de nuevas relaciones sinergisticas entre animales humanos y non humanos, en particular por la mejora de las comunicaciones existentes entre ellos pero tambien suggerando nuevas maneras de comunicar, de tal manera que se pueden transmitir de manera semi-automatizada a generaciones (humanas y non humanas) futuras.

2 Equipo

2.1 humano (2021)

2.1.1 Local

Nombre Rol Applicación Theme
Jérémy Barbay Investigador InCa BCT Blind Comparative Testing
Erick Lemus Memorista InCA Matching y InCA Memory Animal Memory Models
Patricio López Taulis Memorista InCA BAT Blind Associative Testing
Bryan Riveros Memorista InCA Train Spaced Repetition

2.1.2 Internacional

  1. Jennifer Cunha

2.2 non humano (2021)

Nombre Especie año de nacimiento
Lorenzo Cotorra Argentina 2016
Tina Cotorra Arentina 2018

3 Proyectos

3.1 Activos

InCA BCT
Una simple aplicación para Blind Comparative Testing, que presenta el usuario con cantidades pequeñas (1 a 9) sobre varias formas (e.g. las cajas de dados, dibujos de liquido en recipiente, discos de varios diametros) y pide de seleccionar la cantidad larga, indicando si la respuesta es correcta y guardando en un archivo en el servidor la lista de interacciones con la applicacion, etiquetadas con la hora exacta, de manera que se puede analizar después. El primero objetivo es de estudiar las capacidades de comparaciones de cantidades discretas y continuas, pero con variaciones de las colores de primero y segundo plano, se espera tambien poder evaluar las percepciones sensoriales de los usuarios (e.g. si los resultados estan peores con algunas combinación de colores que otras).
InCA BAT
Una simple aplicación para Blind Associative Testing, que presenta al usuario con un prompt (e.g. "tea") y elecciones (e.g. letras "T" y "L"), esperando del usuario que selecciona la eleccion asociada con el prompt (e.g. "T" con "Tea"). La applicación indica si la respuesta es correcta y guarda en un archivo en el servidor la lista de interacciones con la applicacion, etiquetadas con la hora exacta, de manera que se puede analizar después. El primero objetivo es de estudiar las capacidades asociativas, pero con la introducción de nuevas asociaciones, se espera poder evaluar modelos de memorizacion (e.g. spaced repeticion).
InCA Memory
Una aplicación especialmente diseñada para probar las capacidades de memoria a corto plazo en animales pequeños como loros y ratas. Como un juego para niños humanos, se muestra un conjunto de cartas escondidas, y a revelar una se pide de seleccionar su par escondida. La aplicación tiene varios niveles de dificultad sin sentido para un humano (e.g. tarjetas todas descubiertas), un interfaz que hace difícil salir de la aplicación usando solamente la interfaz touch (e.g. presionar de manera larga el botón para bajar el volumen), y varias opciones para que el responsable humano configura el tipo de feedback al animal non humano, como estimulo visual, sonoro o vibratorio.
InCA Train
An application to A) select a training goal (e.g. come willingly to put the leash on command); B) select an existing sequence of training exercises for such goal (e.g. 1) come when called, 2) accept the leash for 1s, 3) accept the leash for 1mn, 4) accept the leash for 5mns, etc.); C) get suggestions as to which exercise to perform next according to past results from the learner (e.g. according to a Spaced Repetition Algorithm, retroceding when failing and advancing with reduced frequency when successful); D) log the results of the trainee on each exercise and E) input and share one's own training sequences.

3.2 En Pausa

InCA Com Board
Una aplicación especialmente diseñada para apoyar los guardianes humanos de pequeños animales non humanos (e.g. loros o ratas) a enseñarlos a comunicar por el intermedio de botones generando fragmentos grabados de sonido, como palabras humanas (E.g. "Yes", "No", "Want", "Food", "Water", etc.), de una manera similar a lo que se ha realizado por animales mas grandes (https://www.hungerforwords.com/, https://how.theycantalk.org/).

3.3 Esperando voluntarios

InCA Paint
Una aplicación especialmente diseñada para 1) enseñar a usar una interfaz touch a animales pequeños como loros y ratas, y 2) evaluar la capacidad de tales sujetos en aprender a escribir letras en tal interfaz touch. En una primera fase, la aplicación presenta un estimulo parametrisado por el responsable humano (e.g. sonido y/o cambio de color) para un contacto en cualquier parte de la interfaz, para progresivamente reducir la superficia activa del dispositivo. En una segunda fase, se dibuja formas básicas como círculos, triángulos y rectángulos cual el sujeto debe "pintar" con feedback sensorial parametrizado por el responsable humano en caso de a) contacto con partes afuera de la forma, b) contacto con partes ya cubiertas y c) contacto con partes todavía non cubiertas.
InCA Piano
Una applicación permitiendo de tocar el piano, diseñada especialemente para pequños animales non humanos, con caracteristicas como 1) unlock via llaves de volumen (para evitar que los animales non humanos salen por error de manipulación); 2) tamaño de teclado configurables por el humano pero no mientras se toca; 3) various modos de aprentizaje, con sonido distinto para segnalar al guardian el logro de un ejercicio; 4) modos de aprentisaje advanzados enseñando melodias simples; y 5) transmision del log de las interacciones a un servidor central (para ser anonimizada y aglomerada a otras y juntas validar modelos cognitivos de animales non humanos).
InCA Drum
Una applicación permitiendo de tocar ritmos en un tamborin simple, diseñada especialemente para pequños animales non humanos, con caracteristicas como 1) unlock via llaves de volumen (para evitar que los animales non humanos salen por error de manipulación); 2) tamaño de teclado configurables por el humano pero no mientras se toca; 3) various modos de aprentizaje, con sonido distinto para segnalar al guardian el logro de un ejercicio; 4) modos de aprentisaje advanzados enseñando ritmos simples; y 5) transmision del log de las interacciones a un servidor central (para ser anonimizada y aglomerada a otras y juntas validar modelos cognitivos de animales non humanos).
InCA Estímulo Intersección
Una aplicación especialmente diseñada para probar las limites de la intersección entre las capacidades sensoriales de un sujeto (animal non humano) y de un dispositivo digital (e.g. un teléfono celular o un tablet), al nivel sonoro, visual y vibratorio. En un primero modo, la aplicación apunta a enseñar una tarea simple al sujeto, validando que al mínimo algunos estimulo generado por el dispositivo son perceptibles por el sujeto. Luego la aplicación genera variaciones sutiles del ejercicio (e.g. shift de colores, shift de pitch sonoro y shift de intensidad de vibraciones) y memoriza las tazas de éxito de tale ejercicio de manera a realizar una mapa sensorial de la intersección entre las capacidades de producción de estímulo del dispositivo digital y las capacidades de percepción del sujeto.

4 Equipamiento

4.1 Aviarios

Name Sun Exposition superficia altura Fecha de creacion
    (m2) (m)  
Laboratory indoor 3*1 2 Febrero 2019
North-East shady outdoor 3*1 2 Marzo 2020
North-West shady outdoor 3*1 2 Marzo 2020
South sun/shade outdoor 3*6 2 under construction

4.2 Physical Devices

Name Description Type Exercise(s) Skill(s)
Leitner Box Double row Leitner box with cards Scheduling    
High hoop High Basket ball hoop Move Play Basket Choose basket balls over others
Low hoop Low Basket ball hoop Move Play Basket Choose basket balls over others
Double hoop Basket ball court with 2 hoops Move Play Basket Choose basket balls over others
Dices Set of 8 dices Move Roll, Clean Roll Dices, Clean Up
Banks 7 Piggy Banks for coins Move Sort the coins sort objects
Memory cards "Memorice Plus" Select Play Memory match objects
Match pairs of matching drawings varying in size Select Play Match match objects
Plastic Puzzle Platic Shape Puzzle Move/Select Play Puzzle match objects
Wood Puzzle Wood Shape Puzzle Move/Select Play Puzzle match objects
Big Perch Wood perch with 2 standing extremities Learning Station Binary Choice choose objects
Small Perch Wood perch with 2 standing extremities Learning Station Binary Choice choose objects

4.3 Digital Devices

Name Type Brand Surface Diagonal
      (mm) (mm)
Nexus Smartphone Samsun Nexus One 80x50  
Red Smartphone Samsung Galaxy Note 9 145x70 160
Grey Smartphone Samsung Galaxy Note 9 145x70 160
Green Tablet Samsung Galaxy Tab A 8" 170x110 203.1

4.4 Software

  • CommBoards Free - AAC Speech Assistant
  • Meditation Hang & Tongue Drums
  • Meditation Kalimba
  • Writing wizard - Handwriting
  • Colours learning game for kids - 2 bros
  • Drawing Pad
  • Kids Coloring book: Kids Painting/Colouring Games
  • Kids puzzles 3 and 4 years ol
  • Learn Numbers 123 Kids Free Game - Count & Tracing

5 Backend Común

Cada una de las aplicaciones descritas arriba memoriza los resultados de los aprendices usando su interfaz, a fin de análisis ulteriores. En las versiones gratuitas de las aplicaciones (un responsable humano puede decidir de contribuir a los costos de desarrollo de las aplicaciones con fundos monetarios en vez de contribuir con los datos generados por el uso de la aplicación), tales resultados están comunicados a un backend común, de tal manera que los datos, anonimizados y agregados, pueden servir para validar de manera aproximada varias teorías sobre las capacidades de poblaciones largas de animales non humanos. No se espera que tales resultados sean suficiente rigurosos científicamente para concluir de manera segura sobre cualquier tema de importancia, sino permitir de eliminar varias hipótesis, a bajo costo, para poder enfocar experimentaciones mas costosas en una cantidad reducida de hipótesis.

6 Historia del grupo

  • entre 2012 y 2015 se intento de desarrollar el proyecto con simios del centro de rescate de simios de Peñaflor;
  • en Febrero 2016 se adopto la primera cotorra con el proposito de experimentar de primera mano con la parte animal, y se inicio experimentos con cajas de Leitner en carton, ahora en proceso de redaccion;
  • entre 2017 y 2019 se presento en varios ambitos bajo el nombre de "Psycho Informatics" para conseguir (sin exito) alumnos y colegas de ciencias sociales en Chile;
  • en 2017 se descubrio la (creacion reciente de la) conferencia ACI (Animal Computer Interface) y se inicio de conversar con miembros internacionales activos en la comunidad (en eneral trabajando con perros y gatos);
  • en 2019 se compro una casa en El Quisco con el proposito de crear un laboratorio de ACI aqui, construyendo un primero aviario (6 m cubicos).
  • En Marzo 2020 se construyo un segundo aviario, mas grande y doble (2*6 m cubicos), a las normas del Servicio Agricol y Granero (SAG) de Chile.
  • En Marzo 2021 se esta armando un tercero aviario (18 m cubicos).

7 Photos

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Author: Jérémy Barbay

Created: 2021-06-08 Tue 08:32

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