Computational approaches to study speech communication in groups

Abstract

Groups are important entities in our daily life, whether in social contexts, such as family, or professional, as at work. Our identity is shaped by the various groups to which we belong, in the same way that their identity is characterized by their members. The interactions between the members of a group create a set of inter-personal dynamics that have a direct impact on the performance of the tasks performed by them. The productivity of the groups correlates with the existing dynamics, where communication plays a central role. The development of communication in the group highlights its existing dynamics and the way they evolve over time. By studying these dynamics it is possible to better understand the mechanics of the group’s functioning which, in turn, may explain some phenomena such as the quality of teamwork. Communication allows the members of the group to express their ideas, beliefs and feelings that allow to articulate the work done by the group. Speech, being our most natural form of communication, makes these interactions possible and thus plays a predominant role in these contexts. In this work an objective and systematic study is made of the descriptive characteristics of the voice that allow the representation of communication based on speech in groups. Furthermore, interpersonal interaction mechanics are also studied, in the circumstances of small groups, and the social dynamics evidenced by them. In this context, it is intended to contribute with a computational approach that allows to analyze, in a robust way, the communication based on speech in groups. To this end, a review on literature is carried out on the theoretical concepts of speech-based communication, voice and group dynamics. Based on these studies, a proof-of-concept tool was proposed that articulates the different stages of speech processing that make the study of interpersonal interactions and group dynamics possible. To demonstrate the applicability of the proposed methods, an exploratory study is carried out on a database containing speech relating to groups in conflict situations during collaborative tasks. The results obtained show promising findings, allowing different types of conflict to be automatically identified and distinguished based on the descriptive characteristics of speech previously studied.

Grupos são entidades importantes na nossa vida quotidiana, seja em contextos sociais, como em família, ou profissionais, como no trabalho. A nossa identidade é moldada pelos diversos grupos aos quais pertencemos, do mesmo modo que a identidade destes é caracterizada pelos seus membros. As interações entre os elementos de um grupo criam um conjunto de dinâmicas inter-pessoais que têm um impacto direto no desempenho das tarefas realizadas pelos mesmos. A produtividade dos grupos correlaciona-se com as dinâmicas existentes, onde a comunicação tem um papel central. O desenvolver da comunicação no grupo evidencia as suas dinâmicas existentes e a maneira como as mesmas evoluem ao longo do tempo. Estudando estas dinamicas é possível compreender melhor as mecânicas de funcionamento do grupo que, por sua vez, podem explicar alguns fenómenos, como a qualidade do trabalho desenvolvido em equipa. A comunicação permite aos elementos do grupo expressar as suas ideias, crenças e sentimentos, possibilitando a articulação do trabalho desenvolvido pelo grupo. A fala, sendo a nossa forma mais natural de comunicação, viabiliza estas interações tendo assim um papel predominante nestes contextos. Neste trabalho realiza-se um estudo objetivo e sistemático às características descritoras da voz que permitem representar a comunicação baseada na fala em grupos. Mais ainda, são estudadas mecânicas de interação inter-pessoais, em circunstâncias de pequenos grupos, e as dinâmicas sociais por si evidenciadas. Neste contexto, pretende-se contribuir com uma abordagem computacional que permita analisar, de uma maneira robusta, a comunicação baseada na fala em grupos. Para isto, é efetuada uma revisão literária sobre os conceitos teóricos da comunicação baseada na fala, da voz e de dinâmicas de grupos. Com base nestes estudos, foi proposta uma ferramenta prova de conceito que articula as diferentes etapas do processamento de fala que viabilizam o estudo das interações inter-pessoais e das dinâmicas de grupo. Para demonstrar a aplicabilidade dos métodos propostos é efetuado um estudo exploratório sobre uma base de dados de fala relativos a grupos em situações de conflito em tarefas colaborativas. Os resultados obtidos mostram sinais promissores, permitindo evidenciar e distinguir automaticamente diferentes tipos de conflito com base em características descritoras da fala previamente estudadas.