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如何通过情感计算促进人机交互?

【摘要】:人工智能的情感获得则不然,需要人工干预,这就涉及情感计算。最近几年,研究者们使用面部表情识别、姿态识别、自然语言处理、人体生理信号识别、多模情感识别、语音识别等多种方式帮助人工智能识别人类情感,再通过人脸表情交互、语音情感交互、肢体行为情感交互、文本信息情感交互、情感仿生代理、多模情感交互等方式使人类和计算机的交互更加自然,促进它们自身情感的产生。

想要搞清楚这件事,我们首先要了解什么是情感

英文的情感一词源于希腊文,最早用来表达人们对于悲剧的感伤之情,而后才逐渐演化出丰富的词义,包含一系列积极和消极的情绪波动,通常来说,就是喜怒哀乐。达尔文则认为:情感源于自然,存活于身体中,它是热烈的、非理性的冲动和直觉,遵循生物学的法则。情感的产生与人类思维和生活息息相关,任何一个心理成熟的人类,每天都要对不同的人展示不同的情感,特殊情况之下,面对相同的人也会展示不同情感。这很好理解,情人的分分合合就是最好的例子:今天你侬我侬,明天你死我亡;今天比翼双飞,明天劳燕分飞。这太常见了,以至于人们忽略不计。

美国心理学家奈瑟尔(Ulric Neisser)被称为“认知心理学之父”,他曾描述过人类思维的三个基本和相互联系的特征,对于理解情感的产生和迁移具有借鉴意义:1.人类的思维总是随着成长和发展过程积累,并且能对该过程产生积极作用;2.人的思想开始于情绪和情感的永远不会完全消失的密切关系中;3.几乎所有的人类活动,包括思维,在同一时间的动机具有多样性而不是单一的。这些原本属于人类独有的心理特征也明显存在于计算机的程序中,正因如此,我们看到了人工智能发展出感情的可能性。目前,这方面的研究有人工情感(Artificial Emotion,简称AE)、感性工学(Kans Eiengineering,简称KE)、情感神经学(Affective Neuroscience,简称AN)。

人们在成长过程中,与家人相处,与朋友相交,甚至是与仇敌相恶,都可以激励情感的产生,这些由人类生存的大环境所决定,一切顺其自然,无须刻意为之。人工智能的情感获得则不然,需要人工干预,这就涉及情感计算。

人与人之间的情感交互是复杂的,单一感官得到的数据往往模糊而不确定,想要让人工智能习得人类情感,必须应用多种方式识别情感状态,通常的方式是融合视觉(面部表情)和声频(声频信号)的数据,一个不错的选择是尝试将身体姿势、面部表情和语音表达相结合。简单来说,就是让人工智能观看视频样本。此类样本基本分为两种:一种包含基本表达,即嫌恶、害怕、高兴、惊讶、悲伤、生气;另一种包含非基本表达,诸如焦虑、无聊、困惑、不确定。我们现在的技术水平,还不足以让人工智能表达上述情绪,但通过大量的数据录入和程序设定,我们也许能让它们分辨出人类的喜怒。

最近几年,研究者们使用面部表情识别、姿态识别、自然语言处理、人体生理信号识别、多模情感识别、语音识别等多种方式帮助人工智能识别人类情感,再通过人脸表情交互、语音情感交互、肢体行为情感交互、文本信息情感交互、情感仿生代理、多模情感交互等方式使人类和计算机的交互更加自然,促进它们自身情感的产生。

《我的太阳》一文中,主人公孙兰参与的正是让机器人产生情感的实验项目。文中交代,他们一次又一次升级机器人的模块和程序,一次又一次以失败收场,最终不得不彻底清除机器人的数据,以此举宣告机器人的“死亡”。