<р>
Аффективные вычисления — это дисциплина, которая изучает и разрабатывает системы и устройства, которые могут распознавать, интерпретировать, обрабатывать и моделировать человеческие эмоции. Это междисциплинарная область, охватывающая информатику, психологию и когнитивную науку. Ранние дискуссии об эмоциях можно проследить до философских размышлений человека об эмоциях, но современная отрасль информатики началась со статьи Розалинд Пикард «Аффективные вычисления» в 1995 году и ее одноименной книги, опубликованной в 1997 году. Основной мотивацией в этой области является наделение машин эмоциональным интеллектом, включая симуляцию эмпатии, чтобы машины могли понимать эмоциональные состояния человека и корректировать свое поведение на основе этих эмоций, чтобы они могли давать соответствующие эмоциональные реакции.
Цель аффективных вычислений — улучшить взаимодействие между людьми и машинами и сделать его более гуманным.
Обнаружение и идентификация эмоциональной информации
<р>
Обнаружение эмоциональной информации часто начинается с пассивных датчиков, которые фиксируют физическое состояние или поведение пользователя без интерпретации входных данных. Эти данные аналогичны сигналам, которые люди используют, чтобы ощущать эмоции других. Например, видеокамеры фиксируют мимику, позы тела и жесты, а микрофоны записывают речь. Другие датчики обнаруживают эмоциональные сигналы, непосредственно измеряя физиологические данные, такие как температура кожи и электрокожная реакция.
Эмоции в машине
<р>
Другая важная область связана с разработкой вычислительных устройств, которые могут отображать внутренние эмоции или убедительно имитировать эмоции. Сегодняшние технологии способны моделировать эмоции, особенно в диалоговых агентах, что расширяет и облегчает взаимодействие человека и машины. В книге «Эмоциональная машина» пионер информатики Марвин Мински связал эмоции с более широкими вопросами машинного интеллекта, отметив, что эмоции «не особенно чужды процессу, который мы называем «мышлением». измерение, включая реакции на определенные эмоциональные стимулы и соответствующие выражения лица и жесты.
Эмоции в машинах часто связаны с эмоциями вычислительных систем, что привело к появлению терминов «эмоциональный ИИ» и «эмоциональный ИИ».
Технологии распознавания эмоций
<р>
В психологии, когнитивной науке и нейробиологии существует два основных способа описания того, как люди воспринимают и классифицируют эмоции: непрерывный подход и категориальный подход. В процессе распознавания эмоций также имеет решающее значение использование различных технологий моделей регрессии и классификации машинного обучения.
Эмоциональный голос
<р>
Изменения в вегетативной нервной системе могут косвенно изменить речь человека, а технология эмоций может использовать эту информацию для идентификации эмоций. Например, речь в состояниях страха, гнева или радости имеет тенденцию быть быстрой, громкой и четкой, с более высоким и широким диапазоном тонов, тогда как усталость, скука или печаль часто приводят к медленной, низкой и невнятной речи. . Технология обработки эмоциональной речи может идентифицировать эмоциональное состояние пользователя посредством компьютерного анализа особенностей речи.
Алгоритм
<р>
Процесс обнаружения речевых/текстовых эмоций требует создания надежной базы данных и базы знаний, а также выбора эффективного классификатора для достижения быстрого и точного распознавания эмоций. С развитием технологий один за другим предлагались различные алгоритмы. Использование соответствующих классификаторов позволяет значительно улучшить общую производительность системы.
Выбор подходящего классификатора может значительно повысить точность и эффективность распознавания эмоций.
Распознавание эмоций по лицу
<р>
Обнаружение и обработка выражений лица обычно реализуются с помощью таких методов, как оптический поток, скрытые модели Маркова и нейронные сети. Помимо самого выражения лица, мультимодальное распознавание может осуществляться путем объединения мелодии голоса, жестов и другой информации для более точной оценки эмоционального состояния субъекта. Создание базы данных эмоций — задача, требующая времени и усилий, а большинство общедоступных баз данных эмоций включают только выражения жестов, что затрудняет распознавание эмоций по лицу.
Жесты тела
<р>
Жесты можно эффективно использовать как способ определения конкретного эмоционального состояния пользователя, особенно в сочетании с распознаванием речи и выражения лица. Методы распознавания жестов в основном делятся на два подхода, основанных на трехмерных моделях и внешнем виде. Компьютер должен быть способен понимать эти действия и принимать соответствующие реакции для повышения эффективности взаимодействия человека с компьютером.
Физиологический мониторинг
<р>
Это может определять эмоциональное состояние пользователя путем мониторинга и анализа его физиологических сигналов. Физиологические сигналы включают изменения частоты сердечных сокращений, реакции кожной проводимости, сокращение мелких мышц лица, изменения кровотока и т. д. В последнее время этой области уделяется дополнительное внимание, и теперь мы видим, что некоторые реальные продукты уже используют эти технологии.
<р>
По мере развития технологий аффективные вычисления играют все более важную роль в повседневной жизни. Будут ли машины будущего способны на истинное сочувствие?