随着人工智慧技术的快速发展,情感计算(Affective Computing)成为了一个新兴的研究领域,旨在开发能够识别、解释和模拟人类情感的系统。这一跨学科领域结合了计算机科学、心理学与认知科学,旨在赋予机器情感智能,让它们能够理解和反馈人类的情感状态。
情感计算的核心目标是让机器能够解读人类的情感状态,并依此调整其行为,以便能够给予合适的反应。
Rosalind Picard在1995年撰写的论文《情感计算》及其1997年出版的同名书籍,标志着这一领域的现代开端。 Picard所强调的是,情感不仅是思考的伴侣,也是智能的一个重要组成部分。随着技术的发展,许多研究开始专注于如何通过被动传感器来检测情绪资讯,例如使用摄像头来捕捉面部表情、体姿和手势。
机器学习技术能够有效提取有意义的情绪模式,这些模式来自于各种感官数据的收集,如语音识别和自然语言处理等。
鉴别情绪是在情感计算中一项重要任务。一方面,数据的收集通常依赖于被动传感器,另一方面,这些数据还需要通过机器学习技术来识别和分类。在这里,AI的能力越来越像人类,使得它们在某些情况下的准确程度甚至超过了普通人类。例如,通过对人类情感的理解,AI能够模拟同情和理解,进而增强人与机器之间的人际互动。
在情感计算的一个研究领域内,研究者将专注于如何设计具备情感能力的计算机设备。从技术上讲,目前的发展趋势是将情感模拟应用于对话代理,这使得人机互动变得更丰富和灵活。著名的人工智慧先驱Marvin Minsky曾指出,情感与思维过程并无本质上的不同,这一点在情感计算中得到了进一步的印证。
未来的数位人类或虚拟人类系统将致力于模拟人类的情感反应,包括面部表情和手势,以及对情感刺激的自然反应。
认知科学与心理学中对于情感的描述主要有两种方式:连续型和分类型。这两种方式的不同,催生了多种机器学习的回归和分类模型以支持AI的情感识别。不同的情绪识别技术应用于语音,这些技术可以从语音的节奏、音高和发音清晰度等特征中分析出用户的情绪状态。
语音产生的恐惧、愤怒或快乐等情绪特征对于情感计算技术的发展至关重要,这些特征皆能通过计算分析音频特征来进行情感识别。
在情感辨识中,执行相应算法需要建立稳定的数据库或知识库。各种分类器,如线性判别分析器(LDC)、支持向量机(SVM)等被广泛使用,用于提高情感识别的准确性。
尽管目前的系统对于情感识别的依赖性仍然充分显示了数据的重要性,但仍然面临众多挑战。大多数情感数据是从表演者获得的,因此可能无法完全捕捉到自然情感的多样性。为了更好地在实际应用中运用这些情绪识别技术,研究者们持续探索自然数据的构建方法,以提高情绪识别的准确度和适用性。
面部情感识别的技术虽然有着不断的进步,但仍然存在着许多挑战。例如,研究发现,许多已训练的算法在自然表情的辨识上表现不佳,面部表情的自然与非自然造成了情感类别之间的一些混淆。且传统的面部动作编码系统FACS仅限于静态表征,无法捕捉动态情感。
真正的挑战在于如何能够准确识别出海量数据下那些潜藏的情感,而这些情感在非正式的社交场合中更难以辨识。
虽然今天的算法技术日益提升,但不少研究仍在追求更精准的情感识别与反应策略,期望在不久的将来,能够使AI不仅可以识别情感, 还能真正理解和回应人类的情感需求。未来,伴随着技术的进一步完善,人机之间的理解和互动也将变得更加无缝与自然,这是否会导致人们与机器之间的情感关系改变呢?