情感計算是什么？情感計算的研究內容及應用介紹

情感計算的定義

情感計算指的是能夠對人的情感進行感知、識別和理解，并對情感能夠做出智能、友好反應的計算系統。

由于情感與認知是相互交織、相互依存和相互影響的，所以情感計算的過程十分復雜。情感計算不僅僅受時間、地點、環境等外部因素的影響，也受人物對象和經歷的影響，且在計算過程中計算系統必須要考慮表情、語言、動作或者身體的接觸。

人機交互時計算系統要一邊捕捉關鍵信息，一邊考慮人的情感變化并做出反應。如通過對不同類型用戶進行建模來識別用戶情感狀態，再利用有效線索選擇合適模型，并以合適方式呈現信息。情感計算具有高度綜合化的特征，其相關研究將不斷加深對人的情感狀態和機制的理解，提高人與計算機界面的和諧性，使計算系統更進一步理解人的情感和意圖，擁有適當反應的能力。

情感計算的研究內容

情感計算研究的內容主要包括情感信號的采集，情感信號的分析、建模與識別和情感信號的融合算法研究;其中情感信號的分析、建模與識別又包括人臉情感識別、語音情感識別、肢體語言識別、語言文字識別和生理模式識別。

情感信號的采集包括各種類型有效傳感器的研制，是情感計算中極為重要的環節。有效傳感器是情感計算獲得信號的基礎，測量內容一般包括情感維度、表情維度和生理指標三個方面。

情感信號的分析、建模與識別是基于情感信號的采集而進行的，目前主要集中在生理信號如呼吸、心率和體溫，及檢測情感行為方面的識別。

情感信號的融合算法研究是基于各種生理或者行為的變化而進行的，具有自動分析、綜合處理的特點。

情感計算的應用

課堂教學：

通過面部識別進行情感計算，測量學生的理解程度：在課堂學生較多的情況下，利用面部識別對學生進行情感計算能夠讓老師更好地關注到每一位學生及其學習程度的差異。在Sensor Star實驗室，研究人員已經開始通過面部識別軟件Engage Sense對學生學習狀態進行測量。

機器學習定制學生課堂學習內容：通過在線教育平臺的學習評估，能夠為學生定制更好的教學內容，且在線教育情感計算系統還能夠為學生推薦附加練習，并根據學生的能力調整教學速度。

醫療康復：

情感計算對于自閉癥治療也有一定作用;情感計算系統能更好地感知自閉癥兒童的行為，其每一個連續層都是對原始數據的抽象表示，因此能夠更精確地對自閉者兒童進行分析，并為后續治療鋪路。如通過開發可穿戴的情感計算技術設備，能夠對自閉者兒童的情感進行實時監測，幫助機器人使用自閉者兒童數據，并評估這些孩子在治療互動中的興趣與參與度。

輿情監控：

大數據時代來臨后傳統輿情分析方式發生改變，情感計算能夠更好地服務于話題識別與跟蹤、意見領袖識別和情感傾向判別這三個輿情監控的主要方面。

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參考資料

《AMiner：人工智能之情感計算(2019)(70頁).pdf》

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《邊緣計算&工業互聯網產業聯盟：邊緣計算與云計算協同白皮書2.0(41頁).pdf》

《清華大學人工智能研究院：人工智能之認知圖譜(239頁).pdf》