《浅谈情绪智力与人工智能中的感情计算.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈情绪智力与人工智能中的感情计算.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、心理科学进展 2004，12（2）：209 214 Advances in Psychological Science 浅谈情绪智力与人工智能中的感情计算 许远理 郭德俊（首都师范大学心理系 北京 100037）摘 要 基于情绪智力是加工、处理情绪及情绪信息的能力，而人工智能中的感情计算是要赋予计算机与人互动过程中情感信息的加工能力，人脑处理情绪信息的能力与电脑处理情绪信息的能力可以进行类比。近几年来，人工智能专家已经认识到情绪智力在感情计算中的重要作用和意义，把人类识别和表达情感的能力赋予计算机，开发了具有部分感情能力的计算机。新一代感情计算机的研发和应用依赖于人工智能专家与心理学家之间的密
2、切合作，两者的研究成果可以相互借鉴和互补。关键词 情绪智力，感情计算，人工智力，关系。分类号 B842 情绪智力理论经过 10 多年坎坷历程之后，现在无论是在学术界还是在大众文化中都占据了一定的地位。情绪和智力研究领域的著名专家 Lewis，Cacioppo，Stenberg 等13对情绪智力都有精辟的论述。国内外心理学家已从批评，观望到逐渐走向认同。情绪智力也逐渐被主流心理学所接纳。2000 年由 Bar-On 主编的情绪智力手册4和 2001 年由 Mayer 主编的日常生活中的情绪智力5的出版标志着情绪智力研究进入一个繁荣发展新阶段。这两本书搜集了几十位情绪智力研究者发表的论文及研究成果
3、。如：情绪智力理论的重构以及建构，情绪智力的神经基础，正常心理与异常心理研究，量表编制，测量的原则与方法，应用研究（人力资源开发研究，学校领域的情绪智力开发与培养，情绪智力与日常生活）等等。但是，非常有趣的是，他们都没有注意到情绪智力的研究成果对人工智能和开发感情计算机的重要意义。而人工智能研究者却对情绪智力产生了浓厚的兴趣。Picard 早在 1997 年在 感情计算（Affective Computing）一书中指出：“如果我们想要计算机真正的智能化，适合我们的需要，自然地要与我们互相作用，那么它们必需要有识别和表达情绪的能力，那就是说感情计算机（人工智能）要具备被称作是情绪智力的东西。”
4、6这不仅使我们想起 20 世纪 5060 年代崛起的认知心理学（信息加工心理学），它的原动力就是来自于人工智能关于信息加工的观点。如果当代心理学家能考虑情绪智力与人工智能（感情计算机）的关系，那将对心理学的发展有着深远的意义。1 情绪智力理论及的内涵 目前，关于情绪智力理论主要有三个：即 Mayer、Salovey 的“处理情绪信息能力的理 收稿日期：2003-09-28*北京市教委科技发展计划重点学科资助（KZ200310028011）；河南省社会科学研究“十五”规划项目（2002FSH010）。通讯作者：郭德俊，E-mail:;电话：010-68901608 209-210-心理科学进展
5、2004 年 论”，Goleman 的“工作场所的情绪胜任力理论”和 Bar-On 的具有浓厚人格色彩的“社会智力和情绪智力混合模型”。Mayer、Salovey 等人认为情绪智力表示识别不同情绪意义和它们之间关系的一种能力和以它们为基础的推理和问题解决的能力。情绪智力和认知信息加工系统都是由识别信息或输入信息的能力和加工信息的能力所构成7。该理论把情绪智力作为横跨过认知系统和情绪系统的操作运算。主要研究涉及四个方面：（1）情绪的知觉和表达能力，包括对自身和其他人情绪正确评估的能力；（2）使用情绪促进思维能力，包括正确感知、体验情绪并形成正确联想的能力，和使用情绪提高思维的能力；（3）理解情绪
6、的能力，包括把情绪进行分解的能力，把一种情感转变成另一种情感的能力，和在社会情境中理解复杂情感的能力；（4）管理情绪的能力，包括处理自己情感和其它人情感的能力。Goleman（1995）认为情绪智力主要研究：“了解自己情绪的能力，识别他人情绪的能力，妥善管理自己情绪的能力，自我激励的能力，人际关系的能力”8。2000 年他把情绪智力描述为：“一个人在某些情境中，在适当的时候经常以有效地方式展示构成自我意识，自我管理，社会觉察和社会技能的胜任力4。”Bar-On（1997）提出，情绪智力是影响人应付环境需要和压力的一系列情绪的、人格的和人际能力的总和。他认为，情绪智力是决定一个人在生活中能否取得
7、成功的重要因素，直接影响人的整个心理健康9。最近，Bar-On 进一步指出，情绪智力是“一系列影响个人成功应对环境需求和压力的能力的非认知能力、胜任力和技能4。”声称他的情商量表（Bar-On Emotional Quotient Inventory_EQ-）测量的是情绪的和社会的智力（emotional and social intelligence）。从上面三个情绪智力理论可以看出，Mayer 和 Salovey 主要研究处理情绪、情感、感情的能力。而 Goleman 与 Bar-On 具有很多相似之处，主要研究人格、社会技能和情绪的混合体。相形之下，他们的概念内涵混乱，外延模糊。Ster
8、nberg 认为：“Mayer 和 Salovey 的情绪智力结构似乎更合理、更有说服力3。”但是三个理论的共同之处是都把感知情绪、识别情绪、表达情绪的能力作为最基本的研究内容。目前人工智能的感情计算已经涉及到这三种情感技能，不过，处理水平要比人类低级得多。我们认为情绪智力是由各种情绪能力所组成。基于大脑是生命信息系统的重要组成部分，情绪、情感、感情无论是在生理水平上还是在心理水平上的变化都可以传递和表征一定意义的信息，因此我们称这种信息是情绪信息。所谓情绪智力就是加工、处理情绪或情绪信息的能力。这样我们就可以把人脑处理情绪信息的能力与电脑处理情绪信息的能力进行类比，相互借鉴、相互促进、相互提
9、高。2 情绪智力在感情计算中的作用 尽管人工智能研究成果给人类的生活带来了天翻地覆的变化，但到了 20 世纪 80 年代中期进入了一个“平台”阶段，在此以后的十多年间发展较为缓慢。美国麻省理工学院（MIT）Minsky 教授（人工智能创始人之一，1970 年计算机获图灵奖）早就认识到人工智能当时所陷入的困境。他在 1985 出版的心智社会(The Society of Mind)专著中指出：“问题不在于智能机器能否有情感，而在于没有情感的机器能否实现智能10。”直到 1997 年美国麻省理 第 12 卷第 2 期 浅谈情绪智力与人工智能中的情感计算 -211-工学院媒体实验室 Picard 教
10、授出版感情计算（Affective Computing)的专著后，人工智能中的“感情计算”才真正引起计算机学界的广泛重视。她在该书中谈到：“感情计算是与情绪相关、由情绪引起、或有意影响情绪的计算(Computing that relates to，arises from，or deliberately influences emotions)6。”到目前为止，学术界对“感情”以及“感情计算”的定义并未达成统一的认识。但在没有感情计算能力的智能机器是不能充分实现人工智能的，这一点上是达到了普遍共识。一般认为，感情计算(affective computing)技术是通过各种传感器获取由人的情绪、情
11、感所引起的表情及生理变化信号，利用“情感模型”对这些信息进行识别，从而理解人的感情并做出适当的响应。因此，感情计算的研究重点就在于创建一个能感知、识别和理解人类情感的能力，并能针对用户的情绪、情感做出智能、灵敏、友好反应的个人计算系统。感情计算的目的是通过赋予计算机识别、理解、表达和适应人的情感的能力来建立和谐的人机环境，并使计算机具有更高的、更全面的智能(机器智能)。然而，目前的计算机从设计原理上来讲主要是基于逻辑推理式系统。这种智能系统大都忽视了情感能力的作用。例如，人与计算机之间的交互多少年来一直主要依靠键盘与鼠标来进行。这种交互方式的弊端是显而易见的。这种局面的形成主要是因为传统的计算
12、机不仅“盲”（不具备视觉功能），“哑”（不具备语言功能），并且“聋”（不具备听觉功能），更谈不上具备“善解人意”的能力（即理解和适应人的情绪或心境的能力）11。没有这种情感能力，就很难指望计算机具有类似人一样的智能，也很难真正实现人机交互的和谐与自然。由于人类相互之间的沟通与交流是自然而富有感情的，因此，在人机交互的过程中，如包括虚拟现实、计算机辅助教学、电子游戏机或玩具、家用机器人、可穿戴式计算机等，人们很自然地期望计算机具有这种情感智能。人工智能下一个重大突破性的发展可能来自与其说赋予机器更多的逻辑智能，倒不如说赋予计算机更多的情绪智能。科学家越是对作为计算机模型的“湿件（wetware）
13、”人脑及神经系统进行研究越深入，就越倾向得出这样的结论：感情并没有游离于智能而是它的一个重要组成部分12。它是我们用于加工处理环境中大量信息的一种工具，它还在人类学习和决策中充当着重要的角色。例如，愉快的感觉则无疑加深体验和记忆，对一个错误的决定产生不良感觉意味着机器将集中精力规避未来的错误。情绪、情感、感情通常伴随反应选择，并在正在做出的决策中起着一种偏倚性策略的作用。有研究表明，由于大脑的神经网络相互交错，根本不存在某一部分完全驱使情感、另一部分完全驱使认知的区域，即便是一个人作出了看起来不带任何情感因素的决定，其实大脑中掌管情感的部分也参与了作出决策的过程。过去对大脑和决策的看法是把人的
14、思维分为“认知”和“情感”两种互不干涉的活动类型，而现在科学家们更趋向于认为所谓“认知”和“情感”是相互作用、相互重叠、相互依存的13。如果我们希望计算机具有真正地智能来配合我们、和我们自如地交流，那么它们就需要有感知、识别、表达和调控自身和人类情感的能力，即情绪智力。-212-心理科学进展 2004 年 3 感情计算机的研发现状 尽管感情计算的概念提出来的时间很短，但已受到学术界的日益关注和企业界的迅速反应。英国电信公司（British Telecom）已成立了专门的感情计算研究小组。IBM 业已开发出所谓的“情绪鼠标(Emotion Mouse)”14。学术界的工作主要发源于 MIT 的媒
15、体实验室，目前的工作侧重于有关感情信号的获取（如各类传感器的研制）与识别。与此同时，许多日本学者近几年来热衷的所谓“感性信息处理(Kansei Information Processing)”与感情计算似乎有异曲同工之妙15。自 1996 年起，MIT 大学的研究人员就开始从事通过监测人体动作“读取”一个人心情的研究。这个被命名为“感情计算课题组”的学术研究小组负责人 Picard 教授说：“虽然研究成果还是初步的，但已显示出令人兴奋的应用前景16。”研究人员正在研制这样的计算机系统：它可利用与使用者身体相连的生物韵律传感器和记录面部表情的小型摄像机观察人的表情变化。为了让电脑能够表现出人的各
16、种喜怒哀乐的表情，著名情绪心理学家 P.Ekman教授及其同事参与了大量具体研发工作，开发了面部行为编码系统17。他们定义了 44 种基本的人类面部表情运动，诸如舒展眉毛、扬眉吐气、眉开眼笑、哈哈大笑、紧皱双眉、愁眉苦脸、痛哭流涕、怒不可遏等。计算机专家运用这 44 种面部表情运动的规律，研制出控制电脑人脸表情运动的表情芯片，由芯片根据不同的情况具体控制电脑人脸的表情，使电脑人脸在不同的环境、不同的情况下呈现出不同的表情。不过，美中不足的是，目前计算机还仅限于能够识别特别夸张的表情，如大笑、大怒、大哭、大惊等，还无法识别淡淡的表情，如微笑、微嗔、啜泣、暗暗吃惊等，更不用说人类的各种复合情绪了。
17、因此，麻省理工学院的Picard 教授和她的同事们正在试图利用其他的感情生理反应指标，如呼吸、心律、体温、血压、毛细血管的扩张等，让计算机根据这些数据的变化来推断人的感情变化18。特别值得注意的是近几年来国际上兴起的与感情计算有密切关系的另一个新的学术方向可穿戴式计算机(Wearable Computers)的研究。穿戴式计算机是移动计算技术和计算机个性化相结合的产物。根据个人需求设计特定的硬件功能。在软件方面则需要包含感情计算，以使计算机系统可以按照个人偏好的方式进行信息处理、通讯与控制。这类个性化计算机不仅为接触式感情信息的获取提供了极大的方便，也为感情计算提供了一个极好的平台。有理由相信
18、，可穿戴式计算机的发展必将推动感情计算的研究；同样，没有情绪智力的研究，可穿戴式计算机很难达到高度智能化。可以预言，人工智能中的感情计算与人类情绪智力结合产生的科学突破将对我们人类生活质量产生重大影响。4 结束语 感情计算是一个多学科交叉的崭新的研究领域。它包括传感器技术、计算机科学、认知科学、心理学、行为学、生理学、医学、哲学、社会学等等。感情计算的最终目标是赋予计算机类似于人一样，并能够被人所控制的情感能力。要达到这个目标，有许多基本科学问题有待解决，并具有很大的难度。另一方面，新世纪的人类对自身的研究将成为科学探索的重 第 12 卷第 2 期 浅谈情绪智力与人工智能中的情感计算 -213
19、-点。与情绪智力密切相关的认知、情绪、感情、动机、意志等作为人们心理活动的主要内容之一，仍存在许多待解之谜。人工智能在其逻辑运算许多方面，如记忆、模式识别，的确比人类强得多，电脑的运算速度也快上千万倍，但与真正的人类智力是无法比拟的。今天具有最高级功能的计算机的智能充其量只具备一些较为简单的“纯”认知能力和没有“人性”的简单感情计算能力。严格地讲，电脑只能执行特定的指令，而人脑则是处理所有感受到的信息。所谓“特定的指令”是指电脑程序可接受的或可执行的外部输入。这并不是否认电脑具有处理信息的能力，这里说的电脑处理信息与人脑处理信息是不同的概念。电脑的软硬件都不是自发进化而成的。电脑程序是人根据自
20、然规律、法则和社会经验的归纳总结由人编制的。人们在工作、生活和其他社会活动中不断面临大量新的情况和需要探索解决的新问题，而无法使用现有程序来解决或不知道该用哪个程序来解决，处理这些问题才需要真正的智能。感情计算对计算机科学发展的意义是深远的。可以认为，感情计算是在人工智能理论框架下的一个质的进步。因为从广度上讲它扩展并包容了感情智能，从深度上讲感情智能在人类智能思维与反应中体现了一种更高层次的智能。感情计算必将为计算机的未来应用展现一种全新的方向。目前的人工智能只能说是机器智能，而不是生命智能。人工智能从“纯”认知作为切入点，虽然使人类的生活发生了天翻地覆的变化，但距人类真正地智能还非常遥远。
21、人工智能的感情计算才刚刚开始，或者说人工智能科学家才刚刚认识到感情能力在人工智能领域的重要性。因为哪怕是人类很低级的智能也要涉及到认知、情感、动机、意志；认知与情绪、情感的相互作用；认知、情绪、情感与环境的关系等等。因此，人类的感情智力与计算机的感情计算能力有着本质的区别。虽然现在心理学家在人类情绪智力方面的研究成果还不能完全在计算机上实现，但它可为研发更高级的感情计算机提供理论依据和实践指导。参考文献 1 Lewis M,Haviland-Jones J.Handbook of Emotion.2nd ed.New York：Guilford Press,2000.505520 2 Caci
22、oppo J T,Berntson G G,Adolphs R,et al.Foundations in social neuroscience.Cambridge,MA:MIT Press,2002.211236 3 Sternberg R J.Measuring the Intelligence of an Idea:How Intelligent is the idea of Emotional Intelligence?In:Ciarrochi J,Forgas J P,Mayer J D eds.Emotional Intelligence in everyday life.Phil
23、adelphia:Psychology Press,2001.187193 4 Bar-On R,Parker J D A.Handbook of Emotional Intelligence.San Francisco:Jossey-Bass,2000.363386 5 Ciarrochi J,Forgas J P J,Mayer J D.Emotional intelligence in everyday life.Philadelphia:Psychology Press,2001 6 Picard R W.Affective Computing.Cambridge,MA:MIT Pre
24、ss,1997.69 7 Mayer J D,Salovey P,Caruso D R,et al.Emotional intelligence as a standard intelligence:A Reply.Emotion,2001.232242 8 Goleman著.耿文秀，查波译.情感智力.上海：上海科学技术出版社，1997.4748 9 Bar-On R.Emotional Quotient Inventory（EQ-i）:Technical Manual.Toronto:Multi-Health Systems,1997.2123 10 Minsky M.The Society
25、 of Mind.New York:Simon&Schuster,1985.715 11 邵斌.让情感注入计算机.大众科技报（电子版），20010923 -214-心理科学进展 2004 年 12 Epstein,Jeffrey H.Computers with emotions.The Futurist,1998,32(3):12 13 Barnes A,Thagard P.Proceedings of the Eighteenth Annual Conference of the Cognitive Science Society.Erlbaum,1996.426429 14 Andrew
26、s P.Affective computing:Knowing how you feel,Executive Tek Report.IBM Global Services.August 30,2001 15 Akamatsu S.Science and Technology in Human Information Processing Computational Studies on KANSEI Information Conveyed by Human Face.ATR Technical Publications,1997,2:239242 16 刘林森.理解人性的计算机.大众科技报（
27、电子版），2001-07-29 17 Ekman P.Facial expressions.In:Dalgleish T,Power T eds.The Handbook of Cognition and Emotion.Sussex.UK:John Wiley&Sons,Ltd,1999.301320 18 Picard R W.Frustrating the user on purpose:a step toward building an affective computer.Interacting with Computers,2002,14（2）:93118 Discussing t
28、he Relations Between Emotional Intelligence and Affective Computing in Artificial Intelligence Simply Xu Yuanli,Guo Dejun(Department of Psychology,Capital Normal University,Beijing 100037)Abstract:Emotional intelligence is the ability which processes emotion and emotional information,and affective c
29、omputing in artificial intelligence is to make the computer possess the ability of processing affective information between man-machine interacting,it can draw an analogy between the computer and the brain in processing emotional information.In the last few years,artificial intelligence experts have
30、 already been cognizant of the important function and meaning of emotional intelligence in affective computing,the computer has been possessed to identify and express affective ability,and the computer have been developed with inferior affective ability.The development and application of senior affective computer will depend on the close collaboration between artificial intelligence experts and psychologists,both their achievements can be used for reference and complementary each other.Key words:emotional intelligence,affective computing,artificial intelligence,relation.