Affectivity in Computational and Robotic Systems: History, Epistemology and Applications

This dissertation explores the historical, philosophical, and practical foundations ofartificial affectivity —the study and implementation of emotions in computationaland robotic systems— with the goal of rethinking how emotions can be meaningfullyrepresented and embodied in artificial agents. By integrating insights from thehistory of science, philosophy of mind, artificial intelligence, and robotics, it developsan interdisciplinary framework for understanding affect beyond the reductionistapproaches that have recently dominated Affective Computing and Social Robotics.The research is divided into three parts. The first reconstructs the genealogy of artificialemotions, tracing their emergence as computational objects from the 1960s to the1990s. It examines the evolution from early computational models of emotions to theadvent of Affective Computing and affective robotics, revealing how emotions shiftedfrom being viewed as irrational disturbances to functional components of intelligentbehavior. This historical analysis also identifies a persistent physiological-behavioralreductionism (PBR), in which affect is treated primarily as a set of measurable bodilyor expressive signals. The second part critically addresses this reductionism byproposing a propositionalist framework for artificial emotions. Here, emotions areconceived as intentional and evaluative states possessing cognitive-propositional content,rather than mere physiological or behavioral reactions. This reconceptualizationredefines the epistemological and design foundations of affective systems, suggestingthat meaningful human-robot emotional interaction requires shared evaluative andinterpretive contexts, not just behavioral mimicry. The third part translates thesetheoretical insights into practice through the EEVAN project —an experimental humanoidrobot that uses music and sound as affective modalities to enhance social andemotional interaction. By employing multimodal and aesthetic channels of expression,EEVAN exemplifies a more nuanced and inclusive form of artificial affectivity.Overall, the dissertation advances a unified vision of artificial emotions as epistemic,technological, and cultural constructs, promoting a human-centered and philosophicallyinformed approach to future affective and social robotics.

Questa tesi esplora i fondamenti storici, filosofici e pratici dell’affettività artificiale—cioè lo studio e l’implementazione delle emozioni nei sistemi computazionali erobotici— con l’obiettivo di ripensare come le emozioni possano essere rappresentateed incarnate in modo significativo negli agenti artificiali. Integrando prospettiveprovenienti dalla storia della scienza, dalla filosofia della mente, dall’intelligenzaartificiale e dalla robotica, il lavoro sviluppa un quadro interdisciplinare per comprenderel’affettività al di là degli approcci riduzionisti che hanno tradizionalmentedominato l’Affective Computing e la robotica sociale. La ricerca è articolata in treparti. La prima ricostruisce la genealogia delle emozioni artificiali, tracciandonel’emergere come oggetti computazionali dagli anni Sessanta agli anni Novanta. Essaanalizza l’evoluzione dai primi modelli computazionali delle emozioni fino all’avventodell’Affective Computing e della robotica affettiva, mostrando come le emozioni sianopassate dall’essere considerate disturbi irrazionali a componenti funzionali del comportamentointelligente. Questa analisi storica individua inoltre un persistente riduzionismofisiologico-comportamentale (PBR), secondo cui l’affettività è trattata principalmentecome un insieme di segnali corporei o espressivi misurabili. La seconda parteaffronta criticamente tale riduzionismo proponendo un quadro proposizionalista perle emozioni artificiali. In questa prospettiva, le emozioni sono concepite come statiintenzionali e valutativi dotati di contenuto cognitivo-proposizionale, piuttosto checome semplici reazioni fisiologiche o comportamentali. Questa riconcettualizzazioneridefinisce i fondamenti epistemologici e progettuali dei sistemi affettivi, suggerendoche un’interazione emotiva significativa tra esseri umani e robot richiede contesti valutativie interpretativi condivisi, non solo imitazioni comportamentali. La terzaparte traduce tali intuizioni teoriche nella pratica attraverso il progetto EEVAN —unrobot umanoide sperimentale che utilizza musica e suono come modalità affettive perpotenziare l’interazione sociale ed emotiva. Sfruttando canali espressivi multimodalied estetici, EEVAN esemplifica una forma di affettività artificiale più sfumata e inclusiva.Nel complesso, la tesi propone una visione unificata delle emozioni artificialicome costrutti epistemici, tecnologici e culturali, promuovendo un approccio umanocentricoe filosoficamente informato allo sviluppo futuro dell’Affective Computing edella robotica sociale.