電大畢業(yè)論文：情感計(jì)算研究初探

　　論文撰寫(xiě)是畢業(yè)生們畢業(yè)所必不可缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，那么，畢業(yè)論文怎么寫(xiě)才能順利通過(guò)答辯呢?下面是小編給大家推薦的電大畢業(yè)論文：情感計(jì)算研究初探，歡迎閱讀!

　　摘要：情感計(jì)算是關(guān)于情感、情感產(chǎn)生以及影響情感方面的計(jì)算，其目的是賦予計(jì)算機(jī)識(shí)別、理解、表達(dá)和生成各種情感特征的能力，最終使計(jì)算機(jī)像人一樣能進(jìn)行自然、親切和生動(dòng)的交互，是自然和諧人機(jī)交互技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，本文綜述了情感計(jì)算的背景和發(fā)展概況，簡(jiǎn)要介紹了有關(guān)情感計(jì)算的應(yīng)用、研究等內(nèi)容，通過(guò)分析和比較，對(duì)情感計(jì)算現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了總結(jié)，并展望了今后的前進(jìn)方向。

　　關(guān)鍵詞：情感計(jì)算，和諧人機(jī)環(huán)境

　　一、引言

　　在人們的日常生活、交流、工作、處理事務(wù)和決策中，情感能力同正常的理性思維和邏輯推理能力一樣都在扮演著重要的角色。早在1985年，人工智能的奠基人之一Minsky就提出了計(jì)算機(jī)與情感的問(wèn)題，他在“The Society of Mind”[1]一書(shū)中寫(xiě)到，問(wèn)題并不在于智能機(jī)器是否有情感，而是沒(méi)有情感的機(jī)器怎么會(huì)是智能的?神經(jīng)生理學(xué)家Damasio研究發(fā)現(xiàn)[2]，控制邏輯推理的大腦皮層和控制情感的邊緣系統(tǒng)之間的通道如果缺損的話，病人盡管具有正常甚至超常的理性思維和邏輯推理能力，但是卻嚴(yán)重阻礙了決策能力的運(yùn)用。因此心理學(xué)家和教育學(xué)家重新定義了智能的概念，將情感和社會(huì)能力，行為能力也包括了進(jìn)來(lái)�？梢悦鞔_的說(shuō)情感將不再是人類(lèi)進(jìn)化的殘留物，或者說(shuō)不再是一種奢侈的東西，在人類(lèi)的智能中是不需要的，相反，情感在認(rèn)知和人機(jī)交互中起著非常關(guān)鍵性的作用。讓計(jì)算機(jī)具有情感從本質(zhì)上理解就是要讓計(jì)算機(jī)在與人類(lèi)的交互中具有智能的和敏感的能力。

　　二、情感計(jì)算的發(fā)展概況：

　　關(guān)于情感計(jì)算研究的提出最早我們可以追溯到在20世紀(jì)90年代初，耶魯大學(xué)心理系的Salovey教授曾經(jīng)提出過(guò)情感智能的概念，并開(kāi)展了一系列的研究。而且該概念隨后被Goleman發(fā)展為和智商(IQ)相對(duì)的情商(EQ)，并且隨著Goleman的暢銷(xiāo)書(shū)而迅速流行，在認(rèn)知、心理、計(jì)算機(jī)等智能領(lǐng)域掀起了一個(gè)關(guān)于研究情感智能研究的小高潮。MIT的 R.Picard 教授根據(jù)這些新的概念和研究方向 于 1997 年正是出版專(zhuān)著———“Affective Computing(情感計(jì)算)”。在書(shū)中他定義“情感計(jì)算是與情感相關(guān)， 來(lái)源于情感或者能對(duì)情感施加影響的計(jì)算[3]。

　　情感計(jì)算從本質(zhì)上，是一個(gè)非常典型的模式識(shí)別的問(wèn)題。智能機(jī)器不僅要能通過(guò)多種傳感器，獲取人的表情、手勢(shì)、姿態(tài)、血壓、語(yǔ)音、語(yǔ)調(diào)、心率等各種數(shù)據(jù)，而且結(jié)合當(dāng)時(shí)的環(huán)境、情境、等上下文信息，識(shí)別和理解不同的人的不同情感。在實(shí)際應(yīng)用的自然交互系統(tǒng)中，智能機(jī)器還需要能夠?qū)ι鲜鲂畔⒆鞒鲅杆俚�、及時(shí)的、恰當(dāng)?shù)�、情感化的反�?yīng)。情感之間距離的定義和他的計(jì)算方法是情感計(jì)算方面最核心問(wèn)題，比如當(dāng)我們需要定義和計(jì)算“微笑、笑、大笑、狂笑”之間的距離時(shí)，為了把它們分別聚類(lèi)，從而使系統(tǒng)能夠識(shí)別出不同程度的笑。不過(guò)遺憾的是，目前情感計(jì)算的研究還只能對(duì)情感進(jìn)行粗分類(lèi)，即識(shí)別7種典型的情感。

　　三、 情感計(jì)算的兩個(gè)研究領(lǐng)域

　　1、檢測(cè)和認(rèn)知情感信息

　　檢測(cè)情感信息從收集使用者的身體狀態(tài)和行為的數(shù)據(jù)開(kāi)始，這些數(shù)據(jù)用傳感器收集且沒(méi)有經(jīng)過(guò)解釋處理。這些采集人類(lèi)感知他人情感所表現(xiàn)出來(lái)的信號(hào)的數(shù)據(jù)是相似的。例如，一個(gè)攝像機(jī)能記錄面部表情，身體姿勢(shì)和手勢(shì)，同樣一個(gè)麥克風(fēng)能記錄談話。其他的傳感器檢測(cè)情感信號(hào)通過(guò)直接測(cè)量生理數(shù)據(jù)，如皮膚溫度和電阻力。認(rèn)知情感信息需要從采集的數(shù)據(jù)中提取有意義的樣式。它需要使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)處理不同的談話認(rèn)知、自然語(yǔ)言處理形態(tài)或面部表情檢測(cè)，對(duì)每一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)簽(如“困惑”)[4]

　　2、機(jī)器情感

　　另一個(gè)情感計(jì)算的領(lǐng)域是設(shè)計(jì)有情感計(jì)算能力的設(shè)備，該設(shè)備能展示出天生的情感能力或由模擬情感的能力。一個(gè)更實(shí)際的方式，基于現(xiàn)在的工藝水平，是模擬談話智能體的情感，以便豐富和便利人類(lèi)和機(jī)器的交互。人類(lèi)情感經(jīng)常伴隨荷爾蒙和神經(jīng)肽水平的高漲，機(jī)器的情感在一個(gè)自治學(xué)習(xí)系統(tǒng)里可能要與抽象狀態(tài)相關(guān)，如進(jìn)度(或缺乏進(jìn)度)。

　　四、 情感計(jì)算在人機(jī)交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：

　　人們研究情感計(jì)算技術(shù)， 目的在于能夠創(chuàng)建和諧的人機(jī)交互環(huán)境， 使計(jì)算機(jī)能夠了解各種情感狀態(tài)， 并且通過(guò)多種媒體作出智能、友好的反應(yīng)。這將會(huì)推動(dòng)其產(chǎn)生生動(dòng)并且真正的和諧人機(jī)交互環(huán)境， 從而達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高工作效率的目的。因此， 我們可以放眼在不久的將來(lái)， 情感計(jì)算一定會(huì)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ�活的方方面面產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。Picard 在 MIT 媒體實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)報(bào)告中就曾提出了 50 多種應(yīng)用，其中涉及到很多不同方面，如人文、科學(xué)、教育、體育、娛樂(lè)、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生、健康、商業(yè)、等各行各業(yè)。

　　情感計(jì)算可以用在一般人機(jī)界面的設(shè)計(jì)上， 以提升應(yīng)用的有效性[5]。自然和諧化的智能化人機(jī)界面的溝通能力通常包括: (1) 自然的溝通: 能看， 能聽(tīng)， 能說(shuō)，而且能觸摸; (2)主動(dòng)的溝通: 有預(yù)期， 會(huì)提問(wèn)， 并能及時(shí)調(diào)整;(3) 有效的溝通: 對(duì)情境變化敏感方面， 能夠理解用戶的情緒和意圖， 對(duì)于不同用戶、不同環(huán)境、不同的任務(wù)給予不同反饋和支持[6]而實(shí)現(xiàn)這些特征在很大程度上依賴(lài)于心理科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)對(duì)人的智能和情感研究所取得的新進(jìn)展。

　　娛樂(lè)是一個(gè)數(shù)字家庭不可缺少的應(yīng)用。在未完全實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的家庭里， 娛樂(lè)項(xiàng)目通常是最容易融入家庭情境， 同時(shí)為各個(gè)家庭成員所接受的應(yīng)用， 使用者的情感也是最容易在

　　來(lái)在角色扮演游戲中設(shè)計(jì)具備情感的虛擬角色， 以建構(gòu)新型態(tài)的娛樂(lè)方式， 提升娛樂(lè)的效果。

　　五、 總結(jié)與展望：

　　現(xiàn)在的情感計(jì)算為計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展提出了一個(gè)比較新的課題[7，8]它是建立和諧人機(jī)環(huán)境的基礎(chǔ)之一，而且同時(shí)情感計(jì)算也是融多學(xué)科為一體的學(xué)科，它的發(fā)展必將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)科學(xué)的發(fā)展�？纱┐饔�(jì)算機(jī)和后計(jì)算機(jī)時(shí)代的芯片式計(jì)算機(jī)將為情感計(jì)算提供更加方便的研究平臺(tái)和表現(xiàn)形式，無(wú)論是從學(xué)術(shù)價(jià)值，科學(xué)意義，還是事實(shí)需求方面，情感計(jì)算都將有巨大的發(fā)展?jié)摿�和�?yīng)用價(jià)值。

　　展望現(xiàn)代科技的潛力， 我們預(yù)計(jì)在未來(lái)的世界中將可能會(huì)充滿運(yùn)作良好、操作容易、甚至具有情感特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)。不久的將來(lái)， 計(jì)算機(jī)就像人一樣具有情感， 能與人進(jìn)行自然、親切和生動(dòng)的智能交互。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] Minsky M. The society of mind. Simon & Schuster， 1985

　　[2] Damasio A R. Descartes Error: Emotion， Reason and the Human Brain[M]. GossetPPutnam Press， New York， NY， 1994.

　　[3] R W Picard. Affective Computing[M]. Cambridge， MA: MIT Press，1997

　　[4] Affective computing 

　　[5] C. Lisetti.Affective Computing in Tele- Home Health[R]. the 37th Annual Hawaii International Conference on System Sciences， 2004.

　　[6][11]傅小蘭. 人機(jī)交互中的情感計(jì)算[DB/OL]. http://www.it.hc360.com/scyj/zjlt/0405- 1.htm.

　　[7]胡包鋼.和諧人機(jī)環(huán)境中的情感計(jì)算理論研究[R].國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)書(shū)， 1993.

　　[8]Proc. of 1stInternational Symposium on Wearable Computers(ISWC.97)Cambridge， USA， 1997.

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