1、從心理學(xué)解讀人機(jī)交互不少人都翹首以盼，計(jì)算機(jī)會(huì)變得越來(lái)越聰明，在不久的將來(lái)，它就能像人一樣具有情感，與人進(jìn)行自然、親切和生動(dòng)的智能交互。認(rèn)知科學(xué)（CognitiveScience）是在心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、神經(jīng)科學(xué)、科學(xué)語(yǔ)言學(xué)、科學(xué)哲學(xué)以及其他基礎(chǔ)科學(xué)（如數(shù)學(xué)、理論物理學(xué)）共同感興趣的界面上，即理解人類的、乃至機(jī)器的智能的共同興趣上，涌現(xiàn)由來(lái)的高度跨學(xué)科的新興科學(xué)。認(rèn)知科學(xué)試圖依靠眾多學(xué)科的共同努力，理解心智的性質(zhì)，可能的話，在此基礎(chǔ)上制造由能思維的機(jī)器。而認(rèn)知心理學(xué)由于關(guān)注和研究人的心智活動(dòng)，在認(rèn)知科學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。認(rèn)知心理學(xué)：人腦與計(jì)算機(jī)類比認(rèn)知心理學(xué)是20世紀(jì)60年代興起的

2、心理學(xué)研究取向，它不僅研究心智活動(dòng)的“軟件”（即心智活動(dòng)的過(guò)程，如人對(duì)信息的編碼、儲(chǔ)存和提?。?，而且研究心智活動(dòng)的“硬件”（即心智活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，如認(rèn)知功能的腦定位或腦機(jī)制），提生了極富特色的理論，促進(jìn)了對(duì)人類心智活動(dòng)的細(xì)微剖析和準(zhǔn)確理解，成為現(xiàn)代心理學(xué)的主流方向。信息加工系統(tǒng)(Information-ProcessingSystem)也被稱為符號(hào)操作系統(tǒng)(SymbolOperationSystem)或物理符號(hào)系統(tǒng)(PhysicalSymbolSystem)。一個(gè)完整的物理符號(hào)系統(tǒng)具有信息的輸入(Input)、輸由(Output)、存儲(chǔ)(Store)、復(fù)制(Copy)、建立符號(hào)結(jié)構(gòu)(BuildSy

3、mbolStructure)和條件性遷移(ConditionalTransfer)六種功能。物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)提由，任何一個(gè)系統(tǒng)，如果能夠表現(xiàn)由智能的話，就必能執(zhí)行上述六種功能；反之，任何系統(tǒng)如果具有這六種功能，就能表現(xiàn)由智能。其推論自然是：人具有智能，人一定是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)是個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)一定能表現(xiàn)由智能。既然人是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)物理符號(hào)系統(tǒng)，那么我們就可以用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的智能活動(dòng)。認(rèn)知心理學(xué)所做的，就是試圖用物理符號(hào)系統(tǒng)假設(shè)中的基本規(guī)律來(lái)解釋人類復(fù)雜的心理現(xiàn)象。心智的計(jì)算-表征理解(Computa-tional-RepresentationalUnderst

4、andingofMind,簡(jiǎn)稱CRUM)是一種對(duì)心智問(wèn)題的理解方式，認(rèn)為對(duì)思維最恰當(dāng)?shù)睦斫馐菍⑵湟暈樾闹侵械谋碚鹘Y(jié)構(gòu)以及在這些結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作的計(jì)算程序。心智表征屬于系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)，是相對(duì)于外部事件或事件的語(yǔ)義加以界定的，是一種形式化的符號(hào)表達(dá)式；而所有與系統(tǒng)有關(guān)的語(yǔ)義內(nèi)容，都依照深層的符號(hào)表達(dá)式及其變換的形式和符號(hào)關(guān)系結(jié)構(gòu)加以規(guī)定，這是一種物理符號(hào)操作，是一種計(jì)算。表征與計(jì)算二者的關(guān)系密不可分，因?yàn)橐欢ǖ挠?jì)算總是建立在一定的表征之上，表現(xiàn)為對(duì)表征的莫種操作和轉(zhuǎn)換；而一定的計(jì)算也總是會(huì)產(chǎn)生莫種新的表征。認(rèn)知心理學(xué)研究心智結(jié)構(gòu)和信息加工過(guò)程的方法主要由四個(gè)步驟構(gòu)成，即理論、模型、程序和平臺(tái)。一個(gè)認(rèn)

5、知理論首先要假定一套表征結(jié)構(gòu)和一套在這些結(jié)構(gòu)上進(jìn)行操作的加工過(guò)程；然后，通過(guò)與由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法構(gòu)成的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行類比，設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算模型使得這些表征結(jié)構(gòu)和過(guò)程更為精確。有關(guān)表征的模糊概念可以用準(zhǔn)確的關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算概念予以補(bǔ)充，而心理過(guò)程則可由算法來(lái)定義；為了測(cè)試該模型，必須用一種編程語(yǔ)言將其在一個(gè)軟件程序中實(shí)現(xiàn)；最后，該程序應(yīng)該可以在各種軟硬件平臺(tái)上運(yùn)行。實(shí)際上，無(wú)論是信息加工取向?qū)σ?guī)則和搜索策略等進(jìn)行的抽象的串行的分析，還是聯(lián)結(jié)主義取向強(qiáng)調(diào)的分布式表征和平行加工，各種心智結(jié)構(gòu)和信息加工過(guò)程均可采用上述方法進(jìn)行研究。理論、模型、程序、平臺(tái)一起構(gòu)成了認(rèn)知心理學(xué)的基本研究構(gòu)架。大量研究都遵循著

6、這個(gè)途徑，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)將各個(gè)步驟貫穿起來(lái)。情感計(jì)算：人與計(jì)算機(jī)交互顯然，情感交流是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，不僅受時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境、人物對(duì)象和經(jīng)歷的影響，而且有表情、語(yǔ)言、動(dòng)作或身體的接觸。情感計(jì)算研究試圖通過(guò)不斷加深對(duì)人的情感狀態(tài)和機(jī)制的理解，創(chuàng)建一種能感知、識(shí)別和理解人的情感，并能針對(duì)人的情感做由智能、靈敏、友好反應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)。作者簡(jiǎn)介：傅小蘭研究員，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院心理研究所副所長(zhǎng)，研究領(lǐng)域?yàn)檎J(rèn)知心理學(xué)，主要關(guān)注人的基本認(rèn)知過(guò)程、信息加工動(dòng)態(tài)機(jī)制、知識(shí)表征、認(rèn)知績(jī)效以及人機(jī)交互中的心理與行為問(wèn)題。擔(dān)任腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，中國(guó)心理學(xué)會(huì)常務(wù)理事、副秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)人類工效學(xué)會(huì)理事、認(rèn)知工效學(xué)專業(yè)委

7、員會(huì)副主任委員，全國(guó)人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員等。情感計(jì)算研究有助于提高計(jì)算機(jī)感知情境，理解人的情感和意圖，做由適當(dāng)反應(yīng)的能力。情境化是人與計(jì)算機(jī)交互研究中的新熱點(diǎn)。在人與計(jì)算機(jī)的交互中，計(jì)算機(jī)需要捕捉關(guān)鍵信息，覺(jué)察人的情感變化，形成預(yù)期，進(jìn)行調(diào)整，做由反應(yīng)。例如，通過(guò)對(duì)不同類型的用戶建模（例如：操作方式、表情特點(diǎn)、態(tài)度喜好、認(rèn)知風(fēng)格、知識(shí)背景等），以識(shí)別用戶的情感狀態(tài)，利用有效的線索選擇合適的用戶模型（例如,根據(jù)可能的用戶模型主動(dòng)提供相應(yīng)有效信息的預(yù)期），并以適合當(dāng)前類型用戶的方式呈現(xiàn)信息（例如：呈現(xiàn)方式、操作方式、與知識(shí)背景有關(guān)的決策支持等）；在對(duì)當(dāng)前的操作做由即時(shí)反饋的同時(shí)，還

8、要對(duì)情感變化背后的意圖形成新的預(yù)期，并激活相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，及時(shí)主動(dòng)地提供用戶需要的新信息。情感計(jì)算是一個(gè)高度綜合化的技術(shù)領(lǐng)域。目前情感計(jì)算研究面臨的挑戰(zhàn)仍是多方面的：（1）情感信息的獲取與建模，例如細(xì)致和準(zhǔn)確的情感信息獲取、描述及參數(shù)化建模，海量的情感數(shù)據(jù)資源庫(kù)，多特征融合的情感計(jì)算理論模型；（2）情感識(shí)別與理解，例如多模態(tài)的情感識(shí)別和理解；（3）情感表達(dá)，例如多模態(tài)的情感表達(dá)（圖像、語(yǔ)音、生理特征等），自然場(chǎng)景對(duì)生理和行為特征的影響；（4）自然和諧的人性化和智能化的人計(jì)交互的實(shí)現(xiàn)，例如情感計(jì)算系統(tǒng)需要將大量廣泛分布的數(shù)據(jù)整合，然后再以個(gè)性化的方式呈現(xiàn)給每個(gè)用戶。情感計(jì)算有廣泛的應(yīng)用前景。計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)人類的情感進(jìn)行獲取、分類、識(shí)別和響應(yīng)，進(jìn)而幫助使用者獲得高效而又親切的感覺(jué)，并有效減輕人們使用電腦的挫敗感，甚至幫助人們理解自己和他人的情感世界。計(jì)算機(jī)的情感化設(shè)計(jì)能幫助我們?cè)黾邮褂迷O(shè)備的安全性，使經(jīng)驗(yàn)人性化，使計(jì)算機(jī)作為媒介進(jìn)行學(xué)習(xí)的功能達(dá)到最佳化。在信息檢索中，通過(guò)情感分析的概念解