情感機(jī)器人設(shè)計(jì)總結(jié)技術(shù)線路數(shù)據(jù)庫理論框架理論誤區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

邏輯思路系統(tǒng)邏輯程序識(shí)別特征情感機(jī)器人設(shè)計(jì)總結(jié)技術(shù)線路數(shù)據(jù)庫理論框架理論誤區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀邏1------情感機(jī)器人設(shè)計(jì)報(bào)告------情感機(jī)器人設(shè)計(jì)報(bào)告2情感機(jī)器人1.認(rèn)知信息2.情感識(shí)別3.情感計(jì)算價(jià)值計(jì)算4.情感表達(dá)5.行為實(shí)施認(rèn)知系統(tǒng)分析事物情感識(shí)別系統(tǒng)分析情感計(jì)算情感，價(jià)值的強(qiáng)度控制情感的顯露行為控制系統(tǒng)表達(dá)行為情感實(shí)現(xiàn)信息來源情感機(jī)器人1.認(rèn)知信息2.情感識(shí)別3.情感計(jì)算價(jià)值計(jì)算4.3摘要

情感機(jī)器人的研究在國內(nèi)還處于初級(jí)階段。

賦予計(jì)算機(jī)或機(jī)器人以人類式的情感，使之具有表達(dá)、識(shí)別和理解喜樂哀怒的能力，是許多科學(xué)家的夢(mèng)想。

與人工智能技術(shù)的高度發(fā)展相比，人工情感技術(shù)所取得的進(jìn)展卻是微乎其微，情感始終是橫跨在人腦與電腦之間一條無法愈越的鴻溝。

很長時(shí)間內(nèi)，情感機(jī)器人只能是科幻小說中的重要素材，很少納入科學(xué)家們的研究課題之中。

為了推進(jìn)這一新的科學(xué)熱點(diǎn)的研究，我們將運(yùn)用人工智能等技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)情感機(jī)器人，它可以和人進(jìn)行對(duì)話并產(chǎn)生表情，最終為人機(jī)交互的過程中人們能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行具有情感、自然、和諧的交互提供接口。摘要4關(guān)鍵詞

情感，機(jī)器人，人工智能，認(rèn)知情感意志數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞5一、設(shè)計(jì)背景

日本新開發(fā)的情感機(jī)器人取名“?。桑啤?，可從對(duì)方的聲音中發(fā)現(xiàn)感情的微妙變化，然后通過自己表情的變化在對(duì)話時(shí)表達(dá)喜怒哀樂，還能通過對(duì)話模仿對(duì)方的性格和癖好；

美國MIT展開了對(duì)“情感計(jì)算”的研究，IBM公司開始實(shí)施“藍(lán)眼計(jì)劃”和開發(fā)“情感鼠標(biāo)”；

我國國內(nèi)開展的研究項(xiàng)目主要有：“臉部運(yùn)動(dòng)編碼系統(tǒng)”可應(yīng)用于人臉表情的自動(dòng)識(shí)別與合成；“MPEG-4V2視覺標(biāo)準(zhǔn)”可以組合多種表情以模擬混合表情；針對(duì)人的肢體運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的“運(yùn)動(dòng)和身體信息捕獲設(shè)備”；基于生物特征的“身份驗(yàn)證系統(tǒng)”；“語調(diào)表情構(gòu)造系統(tǒng)”根據(jù)語音的時(shí)間、振幅、基頻和共振峰等，尋找不同情感信號(hào)特征的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律；“可穿戴式計(jì)算機(jī)”可用于增強(qiáng)和補(bǔ)償人的感知功能。

一、設(shè)計(jì)背景6一、設(shè)計(jì)背景

所有這些進(jìn)展都局限于兩個(gè)方面：

一是情感的模擬表達(dá)，

二是情感的模式識(shí)別。

事實(shí)上，真正具有類人式情感的機(jī)器人必須具備三個(gè)基本系統(tǒng)：情感識(shí)別系統(tǒng)、情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)和情感表達(dá)系統(tǒng)。

因此，能否建立“情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)”是研制情感機(jī)器人的關(guān)鍵。

一、設(shè)計(jì)背景7二、理論誤區(qū)

理論的高度最終決定著生產(chǎn)與技術(shù)的發(fā)展極限，目前任何人、任何國家都無法研制出真正意義的情感機(jī)器人，主要是因?yàn)榇嬖谒膫€(gè)嚴(yán)重的理論誤區(qū)：

一是沒有把握情感的本質(zhì)

二是混淆情感的客觀內(nèi)容與情感的表現(xiàn)形式

三是孤立地、狹義地理解情感計(jì)算

四是過低地估計(jì)了情感機(jī)器人的科學(xué)價(jià)值。二、理論誤區(qū)8二、理論誤區(qū)

一是沒有把握情感的本質(zhì)，把情感錯(cuò)誤地理解為：“人對(duì)于客觀事物是否符合人的需要而產(chǎn)生的態(tài)度的體驗(yàn)”。事實(shí)上，情感的本質(zhì)就是人腦對(duì)價(jià)值關(guān)系的主觀反應(yīng)，情感與價(jià)值的關(guān)系就是主觀與客觀的關(guān)系；

二是混淆情感的客觀內(nèi)容與情感的表現(xiàn)形式，情感所反映的客觀內(nèi)容是人的價(jià)值關(guān)系，情感的表現(xiàn)形式包括情感的大腦體驗(yàn)強(qiáng)度（如腦電圖等）、情感的生理指標(biāo)（如心率、血壓、呼吸等）和情感的表達(dá)方式三個(gè)方面；

三是孤立地、狹義地理解情感計(jì)算。認(rèn)知、情感與意志是人類三種基本意識(shí)形式，分別對(duì)應(yīng)著反映三種基本的客觀存在：事實(shí)關(guān)系、價(jià)值關(guān)系和行為關(guān)系，三者相互作用、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化，共同完成了人腦對(duì)于客觀事物的反映功能。僅僅進(jìn)行狹義的情感計(jì)算，不能解決人的心智活動(dòng)的全部計(jì)算問題，還需要實(shí)施對(duì)意志的計(jì)算，并實(shí)施對(duì)知情意的交互計(jì)算；

四是過低地估計(jì)了情感機(jī)器人的科學(xué)價(jià)值。二、理論誤區(qū)9三、邏輯思路

情感的客觀目的在于識(shí)別事物的價(jià)值關(guān)系，為人的各種活動(dòng)提供明確、有序和恰當(dāng)?shù)男袨轵?qū)動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)價(jià)值資源的最佳分配和最大增長率。

情感的內(nèi)部邏輯系統(tǒng)實(shí)際上就是價(jià)值關(guān)系的內(nèi)部邏輯系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)于情感的計(jì)算就必須首先實(shí)現(xiàn)對(duì)于價(jià)值的計(jì)算，因此以為目的的“情感計(jì)算”在本質(zhì)上就是“價(jià)值計(jì)算”。

三、邏輯思路10三、邏輯思路

研制情感機(jī)器人分為五大步驟：

一是改造“耗散結(jié)構(gòu)論”，為實(shí)現(xiàn)“價(jià)值計(jì)算”奠定基礎(chǔ)；

二是創(chuàng)立“統(tǒng)一價(jià)值論”，為實(shí)現(xiàn)“情感計(jì)算”奠定基礎(chǔ)；

三是創(chuàng)立“數(shù)理情感學(xué)”，為建立“情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)”奠定基礎(chǔ)；

四是編制“情感軟件”和“知情意交互軟件”，為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的“情智融合”奠定基礎(chǔ)；

五是創(chuàng)造“情感機(jī)器人”，為“人機(jī)融合”奠定基礎(chǔ)。

三、邏輯思路11四、理論框架

情感的產(chǎn)生與運(yùn)行是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，情感機(jī)器人的研發(fā)必須建立在科學(xué)的情感理論的基礎(chǔ)之上，才是現(xiàn)實(shí)的，沒有一個(gè)全新的科學(xué)的情感理論作指導(dǎo)，要研發(fā)真正意義上的情感機(jī)器人是不可能的。

這種全新的情感理論必須突破心理學(xué)的局限，也必須突破社會(huì)科學(xué)的局限，成為一門獨(dú)立的、橫跨自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉性科學(xué)理論，其根本目的在于：情感數(shù)字化。

這種全新的情感理論就是“數(shù)理情感學(xué)”，它以“統(tǒng)一價(jià)值論”為理論前提，采用數(shù)理邏輯方法分析情感現(xiàn)象與情感規(guī)律的科學(xué)。

四、理論框架12四、理論框架歸納起來，“統(tǒng)一價(jià)值論”與“數(shù)理情感學(xué)”主要通過如下步驟共同完成情感機(jī)器人的理論框架。

1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量。2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”。3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系。4.建立情感的數(shù)學(xué)模型。5.建立意志的數(shù)學(xué)模型。6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序。7.闡述意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序。8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制。四、理論框架134.1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量

①改造物理學(xué)的“耗散結(jié)構(gòu)論”，從物理學(xué)角度定義“價(jià)值”概念（即廣義有序化能量），使價(jià)值理論建立在自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上；

②實(shí)現(xiàn)生活資料使用價(jià)值的統(tǒng)一度量；然后，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)價(jià)值的統(tǒng)一度量；

③實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資料使用價(jià)值的統(tǒng)一度量。這樣一來，所有價(jià)值都有著統(tǒng)一、明確而穩(wěn)定的度量標(biāo)準(zhǔn)或度量尺度：能量尺度（焦耳）。4.1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量144.2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”

①由“最大有序化法則”推導(dǎo)出“最大價(jià)值率法則”（價(jià)值率就是單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出價(jià)值與投入價(jià)值的比值，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，價(jià)值率就是利潤率）；

②由“最大價(jià)值率法則”推導(dǎo)出“選擇傾向性法則”或“中值價(jià)值率法則”；

③由“中值價(jià)值率法則”推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”。廣義價(jià)值規(guī)律的基本內(nèi)涵就是：事物的價(jià)值率不斷趨近于主體的中值價(jià)值率?；蛘哒f，事物的價(jià)值率高差（即事物的價(jià)值率與主體的中值價(jià)值率之差）不斷趨于零。4.2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”154.3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系

①知（認(rèn)知）、情（情感）、意（意志）是人類心理活動(dòng)的三種基本形式，分別是對(duì)事實(shí)關(guān)系、價(jià)值關(guān)系和自身行為關(guān)系的一種主觀反映；

②價(jià)值關(guān)系是一種特殊的事實(shí)關(guān)系，自身行為關(guān)系是一種特殊的價(jià)值關(guān)系，因此，情感是一種特殊的認(rèn)知，意志又是一種特殊的情感；

③認(rèn)知主要是關(guān)于“是如何”的認(rèn)識(shí)，情感主要是關(guān)于“應(yīng)如何”的認(rèn)識(shí)，意志主要是關(guān)于“怎么辦”的認(rèn)識(shí)；

④情感以認(rèn)知為基礎(chǔ)，認(rèn)知以情感為導(dǎo)向，意志以情感為基礎(chǔ)，情感以意志為導(dǎo)向。4.3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系164.4.建立情感的數(shù)學(xué)模型

①情感與價(jià)值觀的哲學(xué)本質(zhì)都是“人腦對(duì)于事物價(jià)值特性的一種主觀反映”，其中，情感是對(duì)事物價(jià)值特性的間接性和相對(duì)性反映，而價(jià)值觀是對(duì)事物價(jià)值特性的直接性和絕對(duì)性反映；

②價(jià)值觀的客觀目的在于識(shí)別“事物的價(jià)值率”，可以采用所有不同事物的價(jià)值率所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的價(jià)值觀系統(tǒng)；

③情感的客觀目的在于識(shí)別“事物的價(jià)值率高差”，可以采用所有不同事物的價(jià)值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的情感系統(tǒng)；

④情感矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運(yùn)算與并集運(yùn)算；

⑤情感系統(tǒng)中的每個(gè)情感元素又可以由若干個(gè)情感子元素所組成的情感矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的情感矩陣。4.4.建立情感的數(shù)學(xué)模型174.5.建立意志的數(shù)學(xué)模型

①意志的哲學(xué)本質(zhì)都是“人腦對(duì)于自身行為價(jià)值特性的一種主觀反映”；

②意志的客觀目的在于識(shí)別和處理“自身行為的價(jià)值率”，可以采用所有不同行為方式的價(jià)值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的意志系統(tǒng)（即Ｘ＝｛xi×j｝m×n）；

③意志矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運(yùn)算與并集運(yùn)算；

④意志系統(tǒng)中的每個(gè)意志元素又可以由若干個(gè)意志子元素所組成的意志矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的意志矩陣，即超復(fù)雜行為的意志由若干復(fù)雜行為的意志矩陣所組成，復(fù)雜行為的意志又由若干簡(jiǎn)單行為的意志矩陣所組成，簡(jiǎn)單行為的意志由若干本能行為的意志矩陣所組成。4.5.建立意志的數(shù)學(xué)模型184.6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序

①情感表達(dá)的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號(hào)，提取該事物的價(jià)值觀，比較人自身的中值價(jià)值率，確定情感的強(qiáng)度與方向，選擇情感表達(dá)模式，接收和處理情感表達(dá)所產(chǎn)生的反饋信號(hào)；

②情感識(shí)別的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號(hào)，檢測(cè)和提取特征參數(shù)，比較情感模式，產(chǎn)生情感反映，存儲(chǔ)情感信息到情感矩陣之中；

③情感計(jì)算的邏輯程序大致是：將事物的價(jià)值率高差“對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換”為情感強(qiáng)度，對(duì)情感強(qiáng)度進(jìn)行交集、并集運(yùn)算，產(chǎn)生新的情感強(qiáng)度，將情感強(qiáng)度“指數(shù)還原”為新事物的價(jià)值率高差；

④情感修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某事物的實(shí)際價(jià)值率高差，與大腦中情感矩陣所記憶該事物的主觀價(jià)值率高差，存在一定的差異，人就會(huì)修正對(duì)于該事物的情感強(qiáng)度。

4.6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序194.7.意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序

①意志表達(dá)（即行為實(shí)施）的邏輯程序大致是：接收某種價(jià)值目標(biāo)事物的刺激信號(hào)，提取能夠最有效實(shí)現(xiàn)該價(jià)值目標(biāo)的多種相關(guān)行為的主觀價(jià)值率（即行為價(jià)值觀），比較自身的中值價(jià)值率，確定多種相關(guān)行為的意志強(qiáng)度與意志方向，選取具有最大意志強(qiáng)度的相關(guān)行為，并組織實(shí)施該相關(guān)行為。

②意志計(jì)算（即行為設(shè)計(jì)）的邏輯程序大致是：確立價(jià)值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要），設(shè)計(jì)整體方案（按照最大價(jià)值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個(gè)復(fù)雜行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該超復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），制定實(shí)施細(xì)則（按照最大價(jià)值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），落實(shí)具體行為（按照最大價(jià)值率法則，把簡(jiǎn)單行為分解為若干個(gè)本能行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該簡(jiǎn)單行為的意志強(qiáng)度），將上述各個(gè)層次的意志強(qiáng)度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價(jià)值率高差。

③意志修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某行為的實(shí)際價(jià)值率高差，與大腦中意志矩陣所記憶該行為的主觀價(jià)值率高差，存在一定的差異，人就會(huì)修正對(duì)于該事物的意志強(qiáng)度。4.7.意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序204.8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制

①建立各種情感模式與價(jià)值變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控各種情感模式；

②推導(dǎo)出“情感強(qiáng)度第一定律”（即情感強(qiáng)度與事物的價(jià)值率高差的對(duì)數(shù)成正比，μ＝Ｋmlog（１＋ΔＰ）），并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的強(qiáng)度系數(shù)；

③對(duì)情感“八大動(dòng)力特性”（強(qiáng)度性、穩(wěn)定性、細(xì)致性、層次性、效能性、周期性、時(shí)序性與差異性）進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的動(dòng)力特性；

④對(duì)意志的“八大動(dòng)力特性”進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控意志的動(dòng)力特性。情感調(diào)控的客觀目的就是為了使情感的動(dòng)力特性與主體所處的價(jià)值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。意志調(diào)控的客觀目的就是為了使意志的動(dòng)力特性與主體各種行為價(jià)值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。4.8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制21五、技術(shù)線路

情感機(jī)器人制造的主要通過如下技術(shù)線路來完成。

一、建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫

二、建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫

三、建立情感數(shù)據(jù)庫

四、建立意志數(shù)據(jù)庫

五、建立情感識(shí)別系統(tǒng)

六、建立情感表達(dá)系統(tǒng)

七、建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）

八、建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）

九、建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）五、技術(shù)線路225.1.建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

認(rèn)知數(shù)據(jù)庫可分為形象數(shù)據(jù)庫與抽象數(shù)據(jù)庫；

其中，形象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的尺寸、形狀、顏色、氣味、聲音、相對(duì)位置、運(yùn)動(dòng)特性等特性參數(shù)；

抽象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的語言（或概念、理論觀點(diǎn)與思想體系）、文字、符號(hào)等特性參數(shù)，還各種事物之間相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系、價(jià)值關(guān)系等）的語言、文字、符號(hào)等特性參數(shù)。

認(rèn)知數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制認(rèn)知數(shù)據(jù)庫軟件5.1.建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫23表情識(shí)別特征

灰度特征、運(yùn)動(dòng)特征和頻率特征三種。

灰度特征是從表情圖像的灰度值上來處理，利用不同表情有不同灰度值來得到識(shí)別的依據(jù)；

運(yùn)動(dòng)特征利用了不同表情情況下人臉的主要表情點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)信息來進(jìn)行識(shí)別；

頻域特征主要是利用了表情圖像在不同的頻率分解下的差別，速度快是其顯著特點(diǎn)。

具體的表情識(shí)別方法主要有三個(gè)：

一是整體識(shí)別法和局部識(shí)別法，

二是形變提取法和運(yùn)動(dòng)提取法，

三是幾何特征法和容貌特征法。表情識(shí)別特征24聲音識(shí)別特征

一般來說，不同語言聲調(diào)表情的語言信號(hào)在其時(shí)間構(gòu)造、振幅構(gòu)造、基頻構(gòu)造和共振峰構(gòu)造等特征方面也有著不同的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律。

由此，只要把各種具體模式的語言聲調(diào)表情在時(shí)間構(gòu)造、振幅構(gòu)造、基頻構(gòu)造和共振峰構(gòu)造等特征方面的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律進(jìn)行測(cè)算和分析，并以此為基礎(chǔ)或模板，就可以識(shí)別出所有語言聲調(diào)中所隱含的情感內(nèi)容聲音識(shí)別特征25語言文字識(shí)別特征

語言和文字屬于第二信號(hào)系統(tǒng)，由于它們脫離了現(xiàn)實(shí)事物對(duì)于人的條件反射活動(dòng)的直接參與，從而可以更為廣泛地、普遍地、直接地、快速地、靈活地、多樣地、深入地對(duì)各種事物進(jìn)行認(rèn)識(shí)，從而可以使人類能夠?qū)Ω鼮槌橄?、更為本質(zhì)、更為遙遠(yuǎn)、更為間接、更為廣泛、更為模糊、更為變化莫測(cè)的事物的價(jià)值關(guān)系進(jìn)行認(rèn)識(shí)和反應(yīng)。語言文字識(shí)別特征265.2.建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有客觀事物的價(jià)值率的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫。

價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫是在認(rèn)知數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個(gè)特性參數(shù)（即事物對(duì)于主體的價(jià)值率），就組成了價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫。

由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系）本身也是一種事物，因此價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫還包括對(duì)于不同事物之間相互關(guān)系價(jià)值率的認(rèn)知。

價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫軟件

5.2.建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫275.3.建立情感數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有客觀事物的價(jià)值率高差的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的情感數(shù)據(jù)庫。

情感數(shù)據(jù)庫是在價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個(gè)特性參數(shù)（即事物的價(jià)值率高差），就組成了情感數(shù)據(jù)庫。

由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系及價(jià)值關(guān)系）本身也是一種事物，因此情感數(shù)據(jù)庫包括對(duì)于不同事物之間相互關(guān)系相對(duì)于主體自身的價(jià)值率高差的認(rèn)知。

情感數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制情感數(shù)據(jù)庫軟件5.3.建立情感數(shù)據(jù)庫28情感數(shù)據(jù)庫形象數(shù)據(jù)庫抽象數(shù)據(jù)庫尺寸形狀顏色氣味聲音相對(duì)位置時(shí)間關(guān)系空間關(guān)系隸屬關(guān)系邏輯關(guān)系價(jià)值關(guān)系各種事物語言文字符號(hào)情感數(shù)據(jù)庫形象數(shù)據(jù)庫抽象數(shù)據(jù)庫尺寸時(shí)間關(guān)系各種事物語言文字符295.4.建立意志數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有自身行為的價(jià)值率高差的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的意志數(shù)據(jù)庫。

人的行為可分為四個(gè)基本層次：超復(fù)雜行為、復(fù)雜行為、簡(jiǎn)單行為、本能行為；

其中，超復(fù)雜行為是由眾多復(fù)雜行為有機(jī)地組合而成，復(fù)雜行為是由眾多簡(jiǎn)單行為有機(jī)地組合而成，簡(jiǎn)單行為是由眾多本能行為有機(jī)地組合而成。

任何行為的價(jià)值率高差完全取決于這一行為的實(shí)施直接或間接所導(dǎo)致的相關(guān)事物的價(jià)值率高差的變化值。

由于人自身的各種行為活動(dòng)之間的聯(lián)系是復(fù)雜多變的，而且自身行為活動(dòng)的價(jià)值率高差也是不斷變化的特性參數(shù)，因此意志數(shù)據(jù)庫也是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制意志數(shù)據(jù)庫軟件5.4.建立意志數(shù)據(jù)庫305.5.建立情感識(shí)別系統(tǒng)

主要研究?jī)?nèi)容：

機(jī)器人針對(duì)他人的不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情所表達(dá)的價(jià)值內(nèi)容進(jìn)行分析和識(shí)別。

研究目標(biāo)：

編制情感識(shí)別軟件、制作相關(guān)的情感識(shí)別硬件。5.5.建立情感識(shí)別系統(tǒng)31情感識(shí)別的邏輯程序

人臉情感識(shí)別語言聲調(diào)識(shí)別語言文字識(shí)別情感識(shí)別的邏輯程序32人臉情感識(shí)別接受面部的刺激信號(hào)人臉檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉特征提取人臉情感識(shí)別接受面部的刺激信號(hào)人臉檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉33語言采集過程語言語言信號(hào)采集信號(hào)放大A/D轉(zhuǎn)換語言處理語言采集語言采集過程語言語言信號(hào)采集信號(hào)放大A/D轉(zhuǎn)換語言處理語言采34硬件：專用集成芯片、內(nèi)置麥克風(fēng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、語言處理器、I/O控制器語音識(shí)別流程圖控制信號(hào)輸出語言識(shí)別硬件：專用集成芯片、內(nèi)置麥克風(fēng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、語言處理35語

音

識(shí)

別

與

語

音

合

成

流

程

圖語

音

識(shí)

別

與

語

音

合

成

流

程

圖365.6.建立情感表達(dá)系統(tǒng)

主要研究?jī)?nèi)容：

根據(jù)不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情，機(jī)器人向他人展示自身的價(jià)值需要。

研究目標(biāo)：

編制情感表達(dá)軟件、制作相關(guān)的情感表達(dá)硬件。5.6.建立情感表達(dá)系統(tǒng)375.7.建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

情感計(jì)算（即情感思維）的客觀本質(zhì)就是價(jià)值計(jì)算（即價(jià)值思維）。

機(jī)器人針對(duì)已經(jīng)所認(rèn)識(shí)事物進(jìn)行分析與歸納，并對(duì)其價(jià)值率高差（或情感強(qiáng)度）進(jìn)行計(jì)算，由此得到新事物的價(jià)值率高差（或情感強(qiáng)度）；

或者，機(jī)器人針對(duì)已經(jīng)所認(rèn)識(shí)事物的變化情況進(jìn)行分析與歸納，并對(duì)其價(jià)值率高差的變化（或情感強(qiáng)度的變化）進(jìn)行計(jì)算，由此得到舊事物新的價(jià)值率高差（或新的情感強(qiáng)度）。

研究目標(biāo)：

編制情感計(jì)算軟件、制作相關(guān)的情感計(jì)算硬件。5.7.建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）38情感系統(tǒng)邏輯圖情感識(shí)別情感表達(dá)情感計(jì)算情感系統(tǒng)邏輯圖情感識(shí)別39情感獲取傳感器脈壓傳感器時(shí)事監(jiān)測(cè)由心動(dòng)變化而起的脈沖變化皮膚電流傳感器可時(shí)事測(cè)量皮膚的導(dǎo)電系數(shù)汗液傳感器時(shí)事監(jiān)測(cè)呼吸與汗液的關(guān)系肌電流傳感器可測(cè)得肌肉運(yùn)動(dòng)是的弱電壓值情感獲取傳感器40情感信號(hào)的分析

情感信號(hào)的分析、建模與識(shí)別。一旦由各類有效傳感器獲得了情感信號(hào)下一步的任務(wù)就是將情感信號(hào)與情感機(jī)理相應(yīng)方面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)起來這里要對(duì)所獲得的信號(hào)進(jìn)行建模和識(shí)別。由于情感狀態(tài)是一個(gè)隱含在多個(gè)生理和行為特征之中的不可直接觀測(cè)的量不易建模部分可采用諸如

隱馬爾可夫模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模式等數(shù)學(xué)模型。MIT媒體實(shí)驗(yàn)室給出了一個(gè)隱馬爾可夫模型,可根據(jù)人類情感概率的變化推斷得出相應(yīng)的情感走向(顯然由生氣轉(zhuǎn)化為憤怒的概率高于轉(zhuǎn)化為高興的概率）情感信號(hào)的分析情感信號(hào)的分析、建模與識(shí)別。一旦由各類41情感理解

通過對(duì)情感的獲取、分析與識(shí)別計(jì)算機(jī)便可了解其所處的情感狀態(tài)。

情感計(jì)算的最終目的是使計(jì)算機(jī)在了解用戶情感狀態(tài)的基礎(chǔ)上作出適當(dāng)反應(yīng)去適應(yīng)用戶情感的不斷變化。

因此這部分主要研究如何根據(jù)情感信息的識(shí)別結(jié)果對(duì)用戶的情感變化作出最適宜的反應(yīng)。在情感理解的模型建立和應(yīng)用中應(yīng)注意以下事項(xiàng):

情感信號(hào)的跟蹤應(yīng)該是實(shí)時(shí)的和保持一定時(shí)間記錄的;

情感的表達(dá)是根據(jù)當(dāng)前情感狀態(tài)、適時(shí)的;情感模型是針對(duì)于個(gè)人生活的并可在特定狀態(tài)下進(jìn)行編輯;情感模型具有自適應(yīng)性(可根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整);通過理解情況反饋調(diào)節(jié)識(shí)別模式;用戶的模型是完整的,非片面的;保證情感的隱私性、秘密性和安全性等。情感理解42情感表達(dá)

前面的研究是從生理或行為特征來推斷情感狀態(tài)。

情感表達(dá)則是研究其反過程即給定某一情感狀態(tài),研究如何使這一情感狀態(tài)在一種或幾種生理或行為特征中體現(xiàn)出來例如如何在語音合成和面部表情合成中得以體現(xiàn)使機(jī)器具有情感,能夠與用戶進(jìn)行情感交流。

情感的表達(dá)提供了情感交互和交流的可能對(duì)于單個(gè)用戶來講,情感的交流主要包括人與人、人與機(jī)、人與自然和人類自己的交互、交流。情感表達(dá)前面的研究是從生理或行為特征來推斷情感狀435.8.建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

確立價(jià)值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要，計(jì)算各種價(jià)值目標(biāo)的意志強(qiáng)度），設(shè)計(jì)整體方案（按照最大價(jià)值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個(gè)復(fù)雜行為，計(jì)算出該超復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），制定實(shí)施細(xì)則（按照最大價(jià)值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單行為，計(jì)算出該復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），落實(shí)具體行為（按照最大價(jià)值率法則，把簡(jiǎn)單行為分解為若干個(gè)本能行為，計(jì)算出該簡(jiǎn)單行為的意志強(qiáng)度），將上述各個(gè)層次的意志強(qiáng)度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價(jià)值率高差。

研究目標(biāo)：

編制意志計(jì)算軟件、制作相關(guān)的意志計(jì)算硬件。5.8.建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）44意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序獲取信號(hào)意志計(jì)算意志修正行為表達(dá)意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序獲取信號(hào)意志計(jì)算意志修正行為表達(dá)455.9.建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

發(fā)展和完善機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，并且使機(jī)器人能夠以其“注意點(diǎn)”（即鼠標(biāo)）為引導(dǎo)主線，選擇具有最大價(jià)值率的價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行激發(fā)；

在價(jià)值目的的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的整體方案進(jìn)行激發(fā)；

在整體方案的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的實(shí)施細(xì)則進(jìn)行激發(fā)；在實(shí)施細(xì)則的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的具體行為進(jìn)行激發(fā)；

在具體行為的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的本能行為進(jìn)行激發(fā)。5.9.建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）46六、現(xiàn)實(shí)意義

目前，人們研制情感計(jì)算機(jī)的主要目的在于建立和諧而友好的人機(jī)交互環(huán)境，使機(jī)器人能夠?qū)θ说拿娌勘砬?、自然語言、身體姿態(tài)以及對(duì)鍵盤和鼠標(biāo)的使用特征等進(jìn)行觀察，以識(shí)別和理解人的情感，并通過圖像、文字、語音等做出智能而友好的反應(yīng)，從而產(chǎn)生生動(dòng)而真實(shí)的使用環(huán)境，幫助使用者獲得高效而親切的感覺，形成自然而親切的交互，營造真正和諧的人機(jī)環(huán)境，以達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高工作效率的目的。

六、現(xiàn)實(shí)意義47六、現(xiàn)實(shí)意義

事實(shí)上，情感機(jī)器人的科學(xué)價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義遠(yuǎn)非如此，主要表現(xiàn)在：

一是提高思維的效率和速度

二是增強(qiáng)行為的主動(dòng)性和創(chuàng)造性

三是直接參與社會(huì)事務(wù)和人際交往六、現(xiàn)實(shí)意義48六、現(xiàn)實(shí)意義

一是提高思維的效率和速度，人腦相對(duì)于電腦，無論是運(yùn)轉(zhuǎn)速度，還是內(nèi)存與硬盤容量，或者計(jì)算差錯(cuò)率等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于，然而，人腦的優(yōu)勢(shì)非常明顯，這就是因?yàn)槿四X能夠按如下的“特性順序參量”來生產(chǎn)、篩選、組織和使用信息，從而可以簡(jiǎn)化思維過程，節(jié)約思維資源，加快思維速度，減少思維差錯(cuò)，這些特性順序參量主要有：重要性、緊迫性、傾向性、相關(guān)性、連續(xù)性、敏感性、經(jīng)驗(yàn)性和關(guān)聯(lián)性；

六、現(xiàn)實(shí)意義49六、現(xiàn)實(shí)意義

二是增強(qiáng)行為的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，智能機(jī)器人只能按照人預(yù)先編制的固定程序進(jìn)行動(dòng)作，而情感機(jī)器人能夠以“達(dá)到既定的意志目標(biāo)”為行為方向，以內(nèi)設(shè)的“價(jià)值觀系統(tǒng)（或情感系統(tǒng)）、認(rèn)知系統(tǒng)和意志系統(tǒng)”為價(jià)值計(jì)算依據(jù)，以“實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值率”為行為準(zhǔn)則，建立一系列價(jià)值計(jì)算的函數(shù)關(guān)系式或約束方程式，再根據(jù)機(jī)器人所處的自然環(huán)境和人文社會(huì)環(huán)境確定若干個(gè)邊界條件，選定情感和意志的動(dòng)力特性參數(shù)，就可以主動(dòng)地、創(chuàng)造性地調(diào)整“整體規(guī)劃、行為方案和具體動(dòng)作”，然后對(duì)行為的最終結(jié)果進(jìn)行價(jià)值評(píng)價(jià)，以便及時(shí)地修正價(jià)值觀系統(tǒng)（或情感系統(tǒng)）、認(rèn)知系統(tǒng)和意志系統(tǒng)，達(dá)到總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)的目的；六、現(xiàn)實(shí)意義50六、現(xiàn)實(shí)意義

三是直接參與社會(huì)事務(wù)和人際交往，人與人的一切社會(huì)關(guān)系（如經(jīng)濟(jì)、政治和文化關(guān)系）在本質(zhì)上都是價(jià)值關(guān)系（或利益關(guān)系），利益關(guān)系的處理是社會(huì)事務(wù)（社會(huì)管理或社會(huì)服務(wù)）和人際交往的核心內(nèi)容，而情感的客觀目的在于正確反映主體所擁有的價(jià)值關(guān)系，并為主體調(diào)整其價(jià)值關(guān)系提供決策依據(jù)和行為驅(qū)動(dòng)力，機(jī)器人一旦賦予了情感和意志，就能夠在復(fù)雜的環(huán)境條件下，了解和猜測(cè)他人的價(jià)值取向、主觀意圖和決策思路，就可以像人一樣獨(dú)立自主地、應(yīng)對(duì)自如地處理它所擁有（或賦予）的價(jià)值關(guān)系。

六、現(xiàn)實(shí)意義51七、社會(huì)影響

機(jī)器人一旦賦予了類人式的情感，其性質(zhì)就發(fā)生了重大變化，它從此就具有了獨(dú)立的行為能力，將必然會(huì)對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生深刻的影響，主要體現(xiàn)在：

1、倫理觀念的變遷

2、法律關(guān)系的調(diào)整

3、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整

4、生活方式的變更

5、社會(huì)隱患的增多七、社會(huì)影響52七、社會(huì)影響

1、倫理觀念的變遷。由于情感與意志的賦予，機(jī)器人與人之間的界線就會(huì)越來模糊，機(jī)器人具有了“人性”，參與了社會(huì)事務(wù)與人際交往，人應(yīng)該如何對(duì)待機(jī)器人，如何處理人與機(jī)器人以及機(jī)器人之間的關(guān)系，如何評(píng)價(jià)機(jī)器人所取得的成績(jī)，如何看待機(jī)器人的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。機(jī)器人作為“二等公民”，應(yīng)該如何確立其“社會(huì)地位”，如何看待人與機(jī)器人以及機(jī)器人之間的“愛情”。

七、社會(huì)影響53七、社會(huì)影響

2、法律關(guān)系的調(diào)整。機(jī)器人的行為效應(yīng)（如違法犯罪后果、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)收益等）應(yīng)該由誰來承擔(dān)，是研制者、制造者、控制者還是所有者？機(jī)器人如果殺了人，應(yīng)該如何處理？是全部拆卸或分解，還是重新調(diào)整程序？如果機(jī)器人被人所“殺”，人應(yīng)該如何承擔(dān)法律和經(jīng)濟(jì)責(zé)任？一方面應(yīng)該如何使機(jī)器人“遵紀(jì)守法”，另一方面應(yīng)該如何維護(hù)機(jī)器人的“合法權(quán)益”？人與機(jī)器人、機(jī)器人與機(jī)器人之間的經(jīng)濟(jì)與法律糾紛應(yīng)該如何處理？機(jī)器人是否具有選擇權(quán)和被選舉權(quán)，是否可以“競(jìng)選”市長？

七、社會(huì)影響54七、社會(huì)影響

3、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。情感機(jī)器人能夠參與社會(huì)事務(wù)和人際交往以后，就會(huì)在越來越多的社會(huì)管理領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域和生活服務(wù)領(lǐng)域取代人，機(jī)器人將會(huì)成了一支越來越龐大的“勞動(dòng)大軍”，那么機(jī)器人的機(jī)體制造廠、軟件開發(fā)公司、程序調(diào)整中心、醫(yī)院、美容店、餐館、俱樂部、學(xué)校、托兒所、職介所等行業(yè)將會(huì)迅速發(fā)展起來，社會(huì)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)將會(huì)出現(xiàn)重大調(diào)整。七、社會(huì)影響55七、社會(huì)影響

4、生活方式的變更。隨著機(jī)器人越來越多地替代了人類從事簡(jiǎn)單重復(fù)性工作、惡劣環(huán)境和高強(qiáng)度的工作，人類將會(huì)主要從事自由性、自主性、創(chuàng)造性和復(fù)雜性較強(qiáng)的工作，其工作時(shí)間的隨意性、工作地點(diǎn)的游動(dòng)性、工作內(nèi)容的自主性、工作報(bào)酬的隨機(jī)性和工作方式的選擇性不斷提高，必須會(huì)使人們的生活內(nèi)容和生活方式發(fā)生著深刻的變化，包括個(gè)人消費(fèi)、人際交往和家庭結(jié)構(gòu)等方面的變化。此外，人將會(huì)越來越多地與機(jī)器人打交道，家庭保姆將會(huì)大規(guī)模地進(jìn)入家庭，并具有了越來越強(qiáng)的心理功能和精神功能，打電話時(shí)的第一句話可能是“請(qǐng)問，你是人嗎？”或“請(qǐng)你的主人接電話”。

七、社會(huì)影響56七、社會(huì)影響

5、社會(huì)隱患的增多。機(jī)器人具有了情感以后，能夠進(jìn)行獨(dú)立思考和自主行為，由于其信息的處理速度快，信息的貯存量大，運(yùn)轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性高，在許多方面具有比人類更多的優(yōu)勢(shì)，他們一旦“嘩變”，其后果不堪設(shè)想，其災(zāi)難性不會(huì)亞于核武器的大規(guī)模引爆。機(jī)器人參與社會(huì)生活以后，社會(huì)矛盾日趨復(fù)雜化，將會(huì)大大提高社會(huì)的不穩(wěn)定性；機(jī)器人進(jìn)入家庭（如家庭保姆、健康顧問、精神陪護(hù)等）以后，由于賦予了機(jī)器人以心理功能和精神功能，家庭矛盾也日趨復(fù)雜化，將會(huì)大大提高家庭的不穩(wěn)定性。

七、社會(huì)影響57YourTopicGoesHereYoursubtopicgoeshereYourTopicGoesHereYoursubto58ThankYou!!!------感謝觀看ThankYou!!!------感謝觀看59情感機(jī)器人設(shè)計(jì)總結(jié)技術(shù)線路數(shù)據(jù)庫理論框架理論誤區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

邏輯思路系統(tǒng)邏輯程序識(shí)別特征情感機(jī)器人設(shè)計(jì)總結(jié)技術(shù)線路數(shù)據(jù)庫理論框架理論誤區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀邏60------情感機(jī)器人設(shè)計(jì)報(bào)告------情感機(jī)器人設(shè)計(jì)報(bào)告61情感機(jī)器人1.認(rèn)知信息2.情感識(shí)別3.情感計(jì)算價(jià)值計(jì)算4.情感表達(dá)5.行為實(shí)施認(rèn)知系統(tǒng)分析事物情感識(shí)別系統(tǒng)分析情感計(jì)算情感，價(jià)值的強(qiáng)度控制情感的顯露行為控制系統(tǒng)表達(dá)行為情感實(shí)現(xiàn)信息來源情感機(jī)器人1.認(rèn)知信息2.情感識(shí)別3.情感計(jì)算價(jià)值計(jì)算4.62摘要

情感機(jī)器人的研究在國內(nèi)還處于初級(jí)階段。

賦予計(jì)算機(jī)或機(jī)器人以人類式的情感，使之具有表達(dá)、識(shí)別和理解喜樂哀怒的能力，是許多科學(xué)家的夢(mèng)想。

與人工智能技術(shù)的高度發(fā)展相比，人工情感技術(shù)所取得的進(jìn)展卻是微乎其微，情感始終是橫跨在人腦與電腦之間一條無法愈越的鴻溝。

很長時(shí)間內(nèi)，情感機(jī)器人只能是科幻小說中的重要素材，很少納入科學(xué)家們的研究課題之中。

為了推進(jìn)這一新的科學(xué)熱點(diǎn)的研究，我們將運(yùn)用人工智能等技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)情感機(jī)器人，它可以和人進(jìn)行對(duì)話并產(chǎn)生表情，最終為人機(jī)交互的過程中人們能與計(jì)算機(jī)進(jìn)行具有情感、自然、和諧的交互提供接口。摘要63關(guān)鍵詞

情感，機(jī)器人，人工智能，認(rèn)知情感意志數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞64一、設(shè)計(jì)背景

日本新開發(fā)的情感機(jī)器人取名“?。桑啤保蓮膶?duì)方的聲音中發(fā)現(xiàn)感情的微妙變化，然后通過自己表情的變化在對(duì)話時(shí)表達(dá)喜怒哀樂，還能通過對(duì)話模仿對(duì)方的性格和癖好；

美國MIT展開了對(duì)“情感計(jì)算”的研究，IBM公司開始實(shí)施“藍(lán)眼計(jì)劃”和開發(fā)“情感鼠標(biāo)”；

我國國內(nèi)開展的研究項(xiàng)目主要有：“臉部運(yùn)動(dòng)編碼系統(tǒng)”可應(yīng)用于人臉表情的自動(dòng)識(shí)別與合成；“MPEG-4V2視覺標(biāo)準(zhǔn)”可以組合多種表情以模擬混合表情；針對(duì)人的肢體運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的“運(yùn)動(dòng)和身體信息捕獲設(shè)備”；基于生物特征的“身份驗(yàn)證系統(tǒng)”；“語調(diào)表情構(gòu)造系統(tǒng)”根據(jù)語音的時(shí)間、振幅、基頻和共振峰等，尋找不同情感信號(hào)特征的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律；“可穿戴式計(jì)算機(jī)”可用于增強(qiáng)和補(bǔ)償人的感知功能。

一、設(shè)計(jì)背景65一、設(shè)計(jì)背景

所有這些進(jìn)展都局限于兩個(gè)方面：

一是情感的模擬表達(dá)，

二是情感的模式識(shí)別。

事實(shí)上，真正具有類人式情感的機(jī)器人必須具備三個(gè)基本系統(tǒng)：情感識(shí)別系統(tǒng)、情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)和情感表達(dá)系統(tǒng)。

因此，能否建立“情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)”是研制情感機(jī)器人的關(guān)鍵。

一、設(shè)計(jì)背景66二、理論誤區(qū)

理論的高度最終決定著生產(chǎn)與技術(shù)的發(fā)展極限，目前任何人、任何國家都無法研制出真正意義的情感機(jī)器人，主要是因?yàn)榇嬖谒膫€(gè)嚴(yán)重的理論誤區(qū)：

一是沒有把握情感的本質(zhì)

二是混淆情感的客觀內(nèi)容與情感的表現(xiàn)形式

三是孤立地、狹義地理解情感計(jì)算

四是過低地估計(jì)了情感機(jī)器人的科學(xué)價(jià)值。二、理論誤區(qū)67二、理論誤區(qū)

一是沒有把握情感的本質(zhì)，把情感錯(cuò)誤地理解為：“人對(duì)于客觀事物是否符合人的需要而產(chǎn)生的態(tài)度的體驗(yàn)”。事實(shí)上，情感的本質(zhì)就是人腦對(duì)價(jià)值關(guān)系的主觀反應(yīng)，情感與價(jià)值的關(guān)系就是主觀與客觀的關(guān)系；

二是混淆情感的客觀內(nèi)容與情感的表現(xiàn)形式，情感所反映的客觀內(nèi)容是人的價(jià)值關(guān)系，情感的表現(xiàn)形式包括情感的大腦體驗(yàn)強(qiáng)度（如腦電圖等）、情感的生理指標(biāo)（如心率、血壓、呼吸等）和情感的表達(dá)方式三個(gè)方面；

三是孤立地、狹義地理解情感計(jì)算。認(rèn)知、情感與意志是人類三種基本意識(shí)形式，分別對(duì)應(yīng)著反映三種基本的客觀存在：事實(shí)關(guān)系、價(jià)值關(guān)系和行為關(guān)系，三者相互作用、相互滲透、相互轉(zhuǎn)化，共同完成了人腦對(duì)于客觀事物的反映功能。僅僅進(jìn)行狹義的情感計(jì)算，不能解決人的心智活動(dòng)的全部計(jì)算問題，還需要實(shí)施對(duì)意志的計(jì)算，并實(shí)施對(duì)知情意的交互計(jì)算；

四是過低地估計(jì)了情感機(jī)器人的科學(xué)價(jià)值。二、理論誤區(qū)68三、邏輯思路

情感的客觀目的在于識(shí)別事物的價(jià)值關(guān)系，為人的各種活動(dòng)提供明確、有序和恰當(dāng)?shù)男袨轵?qū)動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)價(jià)值資源的最佳分配和最大增長率。

情感的內(nèi)部邏輯系統(tǒng)實(shí)際上就是價(jià)值關(guān)系的內(nèi)部邏輯系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)于情感的計(jì)算就必須首先實(shí)現(xiàn)對(duì)于價(jià)值的計(jì)算，因此以為目的的“情感計(jì)算”在本質(zhì)上就是“價(jià)值計(jì)算”。

三、邏輯思路69三、邏輯思路

研制情感機(jī)器人分為五大步驟：

一是改造“耗散結(jié)構(gòu)論”，為實(shí)現(xiàn)“價(jià)值計(jì)算”奠定基礎(chǔ)；

二是創(chuàng)立“統(tǒng)一價(jià)值論”，為實(shí)現(xiàn)“情感計(jì)算”奠定基礎(chǔ)；

三是創(chuàng)立“數(shù)理情感學(xué)”，為建立“情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)”奠定基礎(chǔ)；

四是編制“情感軟件”和“知情意交互軟件”，為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的“情智融合”奠定基礎(chǔ)；

五是創(chuàng)造“情感機(jī)器人”，為“人機(jī)融合”奠定基礎(chǔ)。

三、邏輯思路70四、理論框架

情感的產(chǎn)生與運(yùn)行是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，情感機(jī)器人的研發(fā)必須建立在科學(xué)的情感理論的基礎(chǔ)之上，才是現(xiàn)實(shí)的，沒有一個(gè)全新的科學(xué)的情感理論作指導(dǎo)，要研發(fā)真正意義上的情感機(jī)器人是不可能的。

這種全新的情感理論必須突破心理學(xué)的局限，也必須突破社會(huì)科學(xué)的局限，成為一門獨(dú)立的、橫跨自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉性科學(xué)理論，其根本目的在于：情感數(shù)字化。

這種全新的情感理論就是“數(shù)理情感學(xué)”，它以“統(tǒng)一價(jià)值論”為理論前提，采用數(shù)理邏輯方法分析情感現(xiàn)象與情感規(guī)律的科學(xué)。

四、理論框架71四、理論框架歸納起來，“統(tǒng)一價(jià)值論”與“數(shù)理情感學(xué)”主要通過如下步驟共同完成情感機(jī)器人的理論框架。

1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量。2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”。3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系。4.建立情感的數(shù)學(xué)模型。5.建立意志的數(shù)學(xué)模型。6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序。7.闡述意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序。8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制。四、理論框架724.1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量

①改造物理學(xué)的“耗散結(jié)構(gòu)論”，從物理學(xué)角度定義“價(jià)值”概念（即廣義有序化能量），使價(jià)值理論建立在自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上；

②實(shí)現(xiàn)生活資料使用價(jià)值的統(tǒng)一度量；然后，實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)價(jià)值的統(tǒng)一度量；

③實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資料使用價(jià)值的統(tǒng)一度量。這樣一來，所有價(jià)值都有著統(tǒng)一、明確而穩(wěn)定的度量標(biāo)準(zhǔn)或度量尺度：能量尺度（焦耳）。4.1.實(shí)現(xiàn)所有不同價(jià)值的統(tǒng)一度量734.2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”

①由“最大有序化法則”推導(dǎo)出“最大價(jià)值率法則”（價(jià)值率就是單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出價(jià)值與投入價(jià)值的比值，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，價(jià)值率就是利潤率）；

②由“最大價(jià)值率法則”推導(dǎo)出“選擇傾向性法則”或“中值價(jià)值率法則”；

③由“中值價(jià)值率法則”推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”。廣義價(jià)值規(guī)律的基本內(nèi)涵就是：事物的價(jià)值率不斷趨近于主體的中值價(jià)值率?；蛘哒f，事物的價(jià)值率高差（即事物的價(jià)值率與主體的中值價(jià)值率之差）不斷趨于零。4.2.推導(dǎo)出“廣義價(jià)值規(guī)律”744.3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系

①知（認(rèn)知）、情（情感）、意（意志）是人類心理活動(dòng)的三種基本形式，分別是對(duì)事實(shí)關(guān)系、價(jià)值關(guān)系和自身行為關(guān)系的一種主觀反映；

②價(jià)值關(guān)系是一種特殊的事實(shí)關(guān)系，自身行為關(guān)系是一種特殊的價(jià)值關(guān)系，因此，情感是一種特殊的認(rèn)知，意志又是一種特殊的情感；

③認(rèn)知主要是關(guān)于“是如何”的認(rèn)識(shí)，情感主要是關(guān)于“應(yīng)如何”的認(rèn)識(shí)，意志主要是關(guān)于“怎么辦”的認(rèn)識(shí)；

④情感以認(rèn)知為基礎(chǔ)，認(rèn)知以情感為導(dǎo)向，意志以情感為基礎(chǔ)，情感以意志為導(dǎo)向。4.3.揭示認(rèn)知、情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)及相互關(guān)系754.4.建立情感的數(shù)學(xué)模型

①情感與價(jià)值觀的哲學(xué)本質(zhì)都是“人腦對(duì)于事物價(jià)值特性的一種主觀反映”，其中，情感是對(duì)事物價(jià)值特性的間接性和相對(duì)性反映，而價(jià)值觀是對(duì)事物價(jià)值特性的直接性和絕對(duì)性反映；

②價(jià)值觀的客觀目的在于識(shí)別“事物的價(jià)值率”，可以采用所有不同事物的價(jià)值率所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的價(jià)值觀系統(tǒng)；

③情感的客觀目的在于識(shí)別“事物的價(jià)值率高差”，可以采用所有不同事物的價(jià)值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的情感系統(tǒng)；

④情感矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運(yùn)算與并集運(yùn)算；

⑤情感系統(tǒng)中的每個(gè)情感元素又可以由若干個(gè)情感子元素所組成的情感矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的情感矩陣。4.4.建立情感的數(shù)學(xué)模型764.5.建立意志的數(shù)學(xué)模型

①意志的哲學(xué)本質(zhì)都是“人腦對(duì)于自身行為價(jià)值特性的一種主觀反映”；

②意志的客觀目的在于識(shí)別和處理“自身行為的價(jià)值率”，可以采用所有不同行為方式的價(jià)值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個(gè)人的意志系統(tǒng)（即Ｘ＝｛xi×j｝m×n）；

③意志矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運(yùn)算與并集運(yùn)算；

④意志系統(tǒng)中的每個(gè)意志元素又可以由若干個(gè)意志子元素所組成的意志矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的意志矩陣，即超復(fù)雜行為的意志由若干復(fù)雜行為的意志矩陣所組成，復(fù)雜行為的意志又由若干簡(jiǎn)單行為的意志矩陣所組成，簡(jiǎn)單行為的意志由若干本能行為的意志矩陣所組成。4.5.建立意志的數(shù)學(xué)模型774.6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序

①情感表達(dá)的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號(hào)，提取該事物的價(jià)值觀，比較人自身的中值價(jià)值率，確定情感的強(qiáng)度與方向，選擇情感表達(dá)模式，接收和處理情感表達(dá)所產(chǎn)生的反饋信號(hào)；

②情感識(shí)別的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號(hào)，檢測(cè)和提取特征參數(shù)，比較情感模式，產(chǎn)生情感反映，存儲(chǔ)情感信息到情感矩陣之中；

③情感計(jì)算的邏輯程序大致是：將事物的價(jià)值率高差“對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換”為情感強(qiáng)度，對(duì)情感強(qiáng)度進(jìn)行交集、并集運(yùn)算，產(chǎn)生新的情感強(qiáng)度，將情感強(qiáng)度“指數(shù)還原”為新事物的價(jià)值率高差；

④情感修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某事物的實(shí)際價(jià)值率高差，與大腦中情感矩陣所記憶該事物的主觀價(jià)值率高差，存在一定的差異，人就會(huì)修正對(duì)于該事物的情感強(qiáng)度。

4.6.闡述情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序784.7.意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序

①意志表達(dá)（即行為實(shí)施）的邏輯程序大致是：接收某種價(jià)值目標(biāo)事物的刺激信號(hào)，提取能夠最有效實(shí)現(xiàn)該價(jià)值目標(biāo)的多種相關(guān)行為的主觀價(jià)值率（即行為價(jià)值觀），比較自身的中值價(jià)值率，確定多種相關(guān)行為的意志強(qiáng)度與意志方向，選取具有最大意志強(qiáng)度的相關(guān)行為，并組織實(shí)施該相關(guān)行為。

②意志計(jì)算（即行為設(shè)計(jì)）的邏輯程序大致是：確立價(jià)值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要），設(shè)計(jì)整體方案（按照最大價(jià)值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個(gè)復(fù)雜行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該超復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），制定實(shí)施細(xì)則（按照最大價(jià)值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），落實(shí)具體行為（按照最大價(jià)值率法則，把簡(jiǎn)單行為分解為若干個(gè)本能行為，并通過意志的并集運(yùn)算與交集運(yùn)算，計(jì)算出該簡(jiǎn)單行為的意志強(qiáng)度），將上述各個(gè)層次的意志強(qiáng)度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價(jià)值率高差。

③意志修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某行為的實(shí)際價(jià)值率高差，與大腦中意志矩陣所記憶該行為的主觀價(jià)值率高差，存在一定的差異，人就會(huì)修正對(duì)于該事物的意志強(qiáng)度。4.7.意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序794.8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制

①建立各種情感模式與價(jià)值變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控各種情感模式；

②推導(dǎo)出“情感強(qiáng)度第一定律”（即情感強(qiáng)度與事物的價(jià)值率高差的對(duì)數(shù)成正比，μ＝Ｋmlog（１＋ΔＰ）），并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的強(qiáng)度系數(shù)；

③對(duì)情感“八大動(dòng)力特性”（強(qiáng)度性、穩(wěn)定性、細(xì)致性、層次性、效能性、周期性、時(shí)序性與差異性）進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的動(dòng)力特性；

④對(duì)意志的“八大動(dòng)力特性”進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置與調(diào)控意志的動(dòng)力特性。情感調(diào)控的客觀目的就是為了使情感的動(dòng)力特性與主體所處的價(jià)值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。意志調(diào)控的客觀目的就是為了使意志的動(dòng)力特性與主體各種行為價(jià)值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。4.8.設(shè)立情感與意志的調(diào)控機(jī)制80五、技術(shù)線路

情感機(jī)器人制造的主要通過如下技術(shù)線路來完成。

一、建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫

二、建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫

三、建立情感數(shù)據(jù)庫

四、建立意志數(shù)據(jù)庫

五、建立情感識(shí)別系統(tǒng)

六、建立情感表達(dá)系統(tǒng)

七、建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）

八、建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）

九、建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）五、技術(shù)線路815.1.建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

認(rèn)知數(shù)據(jù)庫可分為形象數(shù)據(jù)庫與抽象數(shù)據(jù)庫；

其中，形象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的尺寸、形狀、顏色、氣味、聲音、相對(duì)位置、運(yùn)動(dòng)特性等特性參數(shù)；

抽象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的語言（或概念、理論觀點(diǎn)與思想體系）、文字、符號(hào)等特性參數(shù)，還各種事物之間相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系、價(jià)值關(guān)系等）的語言、文字、符號(hào)等特性參數(shù)。

認(rèn)知數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制認(rèn)知數(shù)據(jù)庫軟件5.1.建立認(rèn)知數(shù)據(jù)庫82表情識(shí)別特征

灰度特征、運(yùn)動(dòng)特征和頻率特征三種。

灰度特征是從表情圖像的灰度值上來處理，利用不同表情有不同灰度值來得到識(shí)別的依據(jù)；

運(yùn)動(dòng)特征利用了不同表情情況下人臉的主要表情點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)信息來進(jìn)行識(shí)別；

頻域特征主要是利用了表情圖像在不同的頻率分解下的差別，速度快是其顯著特點(diǎn)。

具體的表情識(shí)別方法主要有三個(gè)：

一是整體識(shí)別法和局部識(shí)別法，

二是形變提取法和運(yùn)動(dòng)提取法，

三是幾何特征法和容貌特征法。表情識(shí)別特征83聲音識(shí)別特征

一般來說，不同語言聲調(diào)表情的語言信號(hào)在其時(shí)間構(gòu)造、振幅構(gòu)造、基頻構(gòu)造和共振峰構(gòu)造等特征方面也有著不同的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律。

由此，只要把各種具體模式的語言聲調(diào)表情在時(shí)間構(gòu)造、振幅構(gòu)造、基頻構(gòu)造和共振峰構(gòu)造等特征方面的構(gòu)造特點(diǎn)和分布規(guī)律進(jìn)行測(cè)算和分析，并以此為基礎(chǔ)或模板，就可以識(shí)別出所有語言聲調(diào)中所隱含的情感內(nèi)容聲音識(shí)別特征84語言文字識(shí)別特征

語言和文字屬于第二信號(hào)系統(tǒng)，由于它們脫離了現(xiàn)實(shí)事物對(duì)于人的條件反射活動(dòng)的直接參與，從而可以更為廣泛地、普遍地、直接地、快速地、靈活地、多樣地、深入地對(duì)各種事物進(jìn)行認(rèn)識(shí)，從而可以使人類能夠?qū)Ω鼮槌橄?、更為本質(zhì)、更為遙遠(yuǎn)、更為間接、更為廣泛、更為模糊、更為變化莫測(cè)的事物的價(jià)值關(guān)系進(jìn)行認(rèn)識(shí)和反應(yīng)。語言文字識(shí)別特征855.2.建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有客觀事物的價(jià)值率的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫。

價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫是在認(rèn)知數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個(gè)特性參數(shù)（即事物對(duì)于主體的價(jià)值率），就組成了價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫。

由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系）本身也是一種事物，因此價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫還包括對(duì)于不同事物之間相互關(guān)系價(jià)值率的認(rèn)知。

價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫軟件

5.2.建立價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫865.3.建立情感數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有客觀事物的價(jià)值率高差的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的情感數(shù)據(jù)庫。

情感數(shù)據(jù)庫是在價(jià)值觀數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個(gè)特性參數(shù)（即事物的價(jià)值率高差），就組成了情感數(shù)據(jù)庫。

由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時(shí)間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系及價(jià)值關(guān)系）本身也是一種事物，因此情感數(shù)據(jù)庫包括對(duì)于不同事物之間相互關(guān)系相對(duì)于主體自身的價(jià)值率高差的認(rèn)知。

情感數(shù)據(jù)庫是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制情感數(shù)據(jù)庫軟件5.3.建立情感數(shù)據(jù)庫87情感數(shù)據(jù)庫形象數(shù)據(jù)庫抽象數(shù)據(jù)庫尺寸形狀顏色氣味聲音相對(duì)位置時(shí)間關(guān)系空間關(guān)系隸屬關(guān)系邏輯關(guān)系價(jià)值關(guān)系各種事物語言文字符號(hào)情感數(shù)據(jù)庫形象數(shù)據(jù)庫抽象數(shù)據(jù)庫尺寸時(shí)間關(guān)系各種事物語言文字符885.4.建立意志數(shù)據(jù)庫

主要研究?jī)?nèi)容：

人對(duì)于所有自身行為的價(jià)值率高差的認(rèn)識(shí)值（主觀反映值）可以組成一個(gè)復(fù)雜的意志數(shù)據(jù)庫。

人的行為可分為四個(gè)基本層次：超復(fù)雜行為、復(fù)雜行為、簡(jiǎn)單行為、本能行為；

其中，超復(fù)雜行為是由眾多復(fù)雜行為有機(jī)地組合而成，復(fù)雜行為是由眾多簡(jiǎn)單行為有機(jī)地組合而成，簡(jiǎn)單行為是由眾多本能行為有機(jī)地組合而成。

任何行為的價(jià)值率高差完全取決于這一行為的實(shí)施直接或間接所導(dǎo)致的相關(guān)事物的價(jià)值率高差的變化值。

由于人自身的各種行為活動(dòng)之間的聯(lián)系是復(fù)雜多變的，而且自身行為活動(dòng)的價(jià)值率高差也是不斷變化的特性參數(shù)，因此意志數(shù)據(jù)庫也是一個(gè)非常復(fù)雜的、動(dòng)態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

研究目標(biāo)：

編制意志數(shù)據(jù)庫軟件5.4.建立意志數(shù)據(jù)庫895.5.建立情感識(shí)別系統(tǒng)

主要研究?jī)?nèi)容：

機(jī)器人針對(duì)他人的不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情所表達(dá)的價(jià)值內(nèi)容進(jìn)行分析和識(shí)別。

研究目標(biāo)：

編制情感識(shí)別軟件、制作相關(guān)的情感識(shí)別硬件。5.5.建立情感識(shí)別系統(tǒng)90情感識(shí)別的邏輯程序

人臉情感識(shí)別語言聲調(diào)識(shí)別語言文字識(shí)別情感識(shí)別的邏輯程序91人臉情感識(shí)別接受面部的刺激信號(hào)人臉檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉特征提取人臉情感識(shí)別接受面部的刺激信號(hào)人臉檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉92語言采集過程語言語言信號(hào)采集信號(hào)放大A/D轉(zhuǎn)換語言處理語言采集語言采集過程語言語言信號(hào)采集信號(hào)放大A/D轉(zhuǎn)換語言處理語言采93硬件：專用集成芯片、內(nèi)置麥克風(fēng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、語言處理器、I/O控制器語音識(shí)別流程圖控制信號(hào)輸出語言識(shí)別硬件：專用集成芯片、內(nèi)置麥克風(fēng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、語言處理94語

音

識(shí)

別

與

語

音

合

成

流

程

圖語

音

識(shí)

別

與

語

音

合

成

流

程

圖955.6.建立情感表達(dá)系統(tǒng)

主要研究?jī)?nèi)容：

根據(jù)不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情，機(jī)器人向他人展示自身的價(jià)值需要。

研究目標(biāo)：

編制情感表達(dá)軟件、制作相關(guān)的情感表達(dá)硬件。5.6.建立情感表達(dá)系統(tǒng)965.7.建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

情感計(jì)算（即情感思維）的客觀本質(zhì)就是價(jià)值計(jì)算（即價(jià)值思維）。

機(jī)器人針對(duì)已經(jīng)所認(rèn)識(shí)事物進(jìn)行分析與歸納，并對(duì)其價(jià)值率高差（或情感強(qiáng)度）進(jìn)行計(jì)算，由此得到新事物的價(jià)值率高差（或情感強(qiáng)度）；

或者，機(jī)器人針對(duì)已經(jīng)所認(rèn)識(shí)事物的變化情況進(jìn)行分析與歸納，并對(duì)其價(jià)值率高差的變化（或情感強(qiáng)度的變化）進(jìn)行計(jì)算，由此得到舊事物新的價(jià)值率高差（或新的情感強(qiáng)度）。

研究目標(biāo)：

編制情感計(jì)算軟件、制作相關(guān)的情感計(jì)算硬件。5.7.建立情感計(jì)算系統(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）97情感系統(tǒng)邏輯圖情感識(shí)別情感表達(dá)情感計(jì)算情感系統(tǒng)邏輯圖情感識(shí)別98情感獲取傳感器脈壓傳感器時(shí)事監(jiān)測(cè)由心動(dòng)變化而起的脈沖變化皮膚電流傳感器可時(shí)事測(cè)量皮膚的導(dǎo)電系數(shù)汗液傳感器時(shí)事監(jiān)測(cè)呼吸與汗液的關(guān)系肌電流傳感器可測(cè)得肌肉運(yùn)動(dòng)是的弱電壓值情感獲取傳感器99情感信號(hào)的分析

情感信號(hào)的分析、建模與識(shí)別。一旦由各類有效傳感器獲得了情感信號(hào)下一步的任務(wù)就是將情感信號(hào)與情感機(jī)理相應(yīng)方面的內(nèi)容對(duì)應(yīng)起來這里要對(duì)所獲得的信號(hào)進(jìn)行建模和識(shí)別。由于情感狀態(tài)是一個(gè)隱含在多個(gè)生理和行為特征之中的不可直接觀測(cè)的量不易建模部分可采用諸如

隱馬爾可夫模型、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模式等數(shù)學(xué)模型。MIT媒體實(shí)驗(yàn)室給出了一個(gè)隱馬爾可夫模型,可根據(jù)人類情感概率的變化推斷得出相應(yīng)的情感走向(顯然由生氣轉(zhuǎn)化為憤怒的概率高于轉(zhuǎn)化為高興的概率）情感信號(hào)的分析情感信號(hào)的分析、建模與識(shí)別。一旦由各類100情感理解

通過對(duì)情感的獲取、分析與識(shí)別計(jì)算機(jī)便可了解其所處的情感狀態(tài)。

情感計(jì)算的最終目的是使計(jì)算機(jī)在了解用戶情感狀態(tài)的基礎(chǔ)上作出適當(dāng)反應(yīng)去適應(yīng)用戶情感的不斷變化。

因此這部分主要研究如何根據(jù)情感信息的識(shí)別結(jié)果對(duì)用戶的情感變化作出最適宜的反應(yīng)。在情感理解的模型建立和應(yīng)用中應(yīng)注意以下事項(xiàng):

情感信號(hào)的跟蹤應(yīng)該是實(shí)時(shí)的和保持一定時(shí)間記錄的;

情感的表達(dá)是根據(jù)當(dāng)前情感狀態(tài)、適時(shí)的;情感模型是針對(duì)于個(gè)人生活的并可在特定狀態(tài)下進(jìn)行編輯;情感模型具有自適應(yīng)性(可根據(jù)情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整);通過理解情況反饋調(diào)節(jié)識(shí)別模式;用戶的模型是完整的,非片面的;保證情感的隱私性、秘密性和安全性等。情感理解101情感表達(dá)

前面的研究是從生理或行為特征來推斷情感狀態(tài)。

情感表達(dá)則是研究其反過程即給定某一情感狀態(tài),研究如何使這一情感狀態(tài)在一種或幾種生理或行為特征中體現(xiàn)出來例如如何在語音合成和面部表情合成中得以體現(xiàn)使機(jī)器具有情感,能夠與用戶進(jìn)行情感交流。

情感的表達(dá)提供了情感交互和交流的可能對(duì)于單個(gè)用戶來講,情感的交流主要包括人與人、人與機(jī)、人與自然和人類自己的交互、交流。情感表達(dá)前面的研究是從生理或行為特征來推斷情感狀1025.8.建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

確立價(jià)值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要，計(jì)算各種價(jià)值目標(biāo)的意志強(qiáng)度），設(shè)計(jì)整體方案（按照最大價(jià)值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個(gè)復(fù)雜行為，計(jì)算出該超復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），制定實(shí)施細(xì)則（按照最大價(jià)值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單行為，計(jì)算出該復(fù)雜行為的意志強(qiáng)度），落實(shí)具體行為（按照最大價(jià)值率法則，把簡(jiǎn)單行為分解為若干個(gè)本能行為，計(jì)算出該簡(jiǎn)單行為的意志強(qiáng)度），將上述各個(gè)層次的意志強(qiáng)度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價(jià)值率高差。

研究目標(biāo)：

編制意志計(jì)算軟件、制作相關(guān)的意志計(jì)算硬件。5.8.建立意志計(jì)算系統(tǒng)（即行為設(shè)計(jì)系統(tǒng)）103意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序獲取信號(hào)意志計(jì)算意志修正行為表達(dá)意志運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序獲取信號(hào)意志計(jì)算意志修正行為表達(dá)1045.9.建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）

主要研究?jī)?nèi)容：

發(fā)展和完善機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，并且使機(jī)器人能夠以其“注意點(diǎn)”（即鼠標(biāo)）為引導(dǎo)主線，選擇具有最大價(jià)值率的價(jià)值目標(biāo)進(jìn)行激發(fā)；

在價(jià)值目的的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的整體方案進(jìn)行激發(fā)；

在整體方案的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的實(shí)施細(xì)則進(jìn)行激發(fā)；在實(shí)施細(xì)則的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的具體行為進(jìn)行激發(fā)；

在具體行為的引導(dǎo)下，機(jī)器人選擇具有最大價(jià)值率的本能行為進(jìn)行激發(fā)。5.9.建立行為實(shí)施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）105六、現(xiàn)實(shí)意義