关键词；情感计算；人机交互；应用
1、情感计算概述
情感计算是关于、产生于或故意影响情感方面的计算。情感计算的主轴包含了感情及情感这两个维度，但以宏观的角度来说，二者相差不大。心理学辞典将情感定义为，指由某种刺激（外在的刺激或内在的心理状态）所引起的、个体自觉的心理失衡状态。失衡的心理状态涵盖极为复杂的情感性反应，例如喜、怒、哀、惧、爱、恶、欲七情之说，即指出情感的复杂性。在情感状态下，个体除会有主观感受之外，在身体上亦随之会有生理变化（如愤怒或恐惧时会心跳加速）。而情感计算，即是建构在感测这种现象发生的时候所产生的信息之上，而由于情感的外显是通过非语言的身体语言（包括脸部表情、声音语调、姿态、生理现象）来表达的，因此它刚好可以弥补自然语言的不足，作为人或计算机沟通的一个新的媒介方式。从情感的定义可以知道，情感计算的研究范围较广，涉及多个学科。一般而言，除了工程领域的信息科学及电子工程学之外，与情感计算相关的领域还包含认知科学、心理学、神经学、医学、心理生理学、社会学及伦理学等。而信息相关的技术领域则包含机器学习、图形识别、讯号处理、计算机视觉、语音分析、传感器设计、使用者导向设计、计算机动画及协议语言设计等。与情感计算相关的研究队伍，根据地域的不同，可以分成美国、英国及其它国家三类。
2、情感计算的基本内容
更为智能化更为人性化的计算机是人们一直想获得的，在人们和计算机的互动中，从传统的人以计算机为主，变成计算机成为人的辅助工具，从人围着计算机转，变成计算机围着人转；计算机从认知型变成直觉型。以上提及的所有转变的前提都是在人和计算机互动的过程中，计算机应该具备人们所拥有的一定感情。情感计算研究的目的就是做出一种全新的计算系统，能够感知、理解、识别人的情感，从而对人的情感做出智能、友好、灵敏的反应。主观体验、外部表现、生理唤醒是我们公认的情感中的三种成分，而要进行感情的计算首先需要对情感进行测量，而情感测量的主要成分有情感维度、生理指标和表情。以一个人的焦虑水平为例，第一步首先应该通过问卷的方式对其自身感受进行测量，其次对面部表情的测量如记录和分析面部肌肉，最后用仪器对血压、血液样本来进行处理，对血液中肾上腺激素的含量进行检测。情感测量确定了测量的成分之后，要确定情感维度，维度的精确确立才能保证情感体验的评估。同时情感维度的影响因素又有很多，如两极性，同时虽然我们都公认为维度构成空间，空间包含了人类的所有感情，但感情的维度到底是一维、二维或是四维，现在还没法定义。同时情感随时藏在人心底的一种内部的主观意识，但往往伴随着相应的外部表现，所谓的外部表现即表情。体语又包括了姿态表情、面部表情、语调表情三种表情，三种表情构成了人类的非言语交往方式。面部表情是用来表达各种情感状态的方式，一般通过颜面、口部肌肉和眼部进行表现，具有真实性因此可以做为鉴别情感的主要标志，同样也是人们常用的表达感情的一种途径。
人的姿态即身体表情，会因为交流互动的过程不同而产生一定的变化，同时传递着一定的信息。而语调表情顾名思义是通过语气语音等的强弱、抑扬顿挫及高低来表达自己的情感。作为人们直接沟通的渠道，语音在人际交往中起着重要的作用，通过对语音的分析，对感情进行评定。语音中的情感特征往往通过语音韵律的变化表现出来，但也可同时通过一些音素特征表现出来。很多种生理指标作为研究因素在人机交互研究中使用过多次，而对于生理指标的测定及记录需要特定的设备技术来支撑，作为不能精确度量的指标，有很多对其产生影响的因素很同意被研究者混淆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆情感计算研究的内容包括三维空间中动态情感信息的实时获取与建模，基于多模态和动态时序特征的情感识别与理解，及其信息融合的理论与方法，情感的自动生成理论及面向多模态的情感表达，以及基于生理和行为特征的大规模动态情感数据资源库的建立等。
3、情感计算在人机交互设计中的应用
3.1人机界面设计
为了使得人机交互更加和谐化，可以在人机界面运用到情感计算，这样对于计算机应用的有效性提高有很大的好处。将情感计算运用到了人机交互中，使得界面更加智能化，表现在：计算机能够实现看说触摸的自然沟通；能够敏感的感知情境的变化，感知用户的情绪以及意图，针对用户、环境、任务的不同给出不同反馈的有效沟通；能够根据预期、提问并且及时调整的主动沟通。以上提及的功能的实现都需要认知科学、计算机科学以及心理科学的不断发展并且支持对人的智能化情感研究的进一步深入而实现。
3.2人机接口设计
情感类别的表现是通过表情、肢体动作、语言等方式来实现的。但这些方式中能够对情感类别的精确辨别的仍在少数，而且无法达到100%的辨别率。单一的方式存在的问题，促使我们向着多模式进行改进，因此多模式也将成为我们的研究方向。根据现存的问题以及应用特性，对不同情境下的感情状态进行检测，进而将此情境因素设计在人机接1：1的程序中，这种做法是当前来说最有效并且值得探讨的。
3.3智能型教学代理人
针对教育领域，我们将教学代理人智能化，使其具有情感功能，相比于传统的计算机教学软件，它具有更加有效的监督和管理能力，能够实现根据使用者的感情了解学习情况，综合使用者的各种信息，能够使得提出的表达方式更加有效，从而充分调动起使用者的学习兴趣。
4、情感计算的延伸应用
同时电子商务的发展也为情感计算提供了更大的发挥作用的平台。图片中信息的不同甚至于色彩的不同都会对人类表达的情感产生影响。不同的情感认知在电子商务的发展中也会起到巨大的推动或阻碍作用，电子商务基于网络平台的发展，而只有真正将情感计算运用到网络交互这一板块，才能最大程度的实现用户与机器的无障碍沟通交流，从而促进电子商务的发展。
结语：情感计算是一个高度综合化的技术领域。通过情感计算与心理科学、认知科学的结合，研究人与人交互、人与计算机交互过程中的情感特点，设计具有情感反馈的人机交互环境，将有可能实现人与计算机的情感交互。迄今为止，有关研究已在人脸表情分析、姿态分析、语言情感识别和表达等方面取得了一定的进展。情感计算研究将不断加深对人的情感状态和机制的理解，并提高人机界面、人机交互的和谐性，即提高计算机感知情境、理解人的情感和意图并做出适当反应的能力。
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论文作者:尹三友
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷20期
论文发表时间:2019/12/2
标签：情感论文; 人机论文; 计算机论文; 表情论文; 维度论文; 感情论文; 生理论文; 《工程管理前沿》2019年5卷20期论文;