情感機(jī)器人-簡(jiǎn)介

情感機(jī)器人就是用人工的方法和技術(shù)賦予計(jì)算機(jī)或機(jī)器人以人類(lèi)式的情感，使之具有表達(dá)、識(shí)別和理解喜樂(lè)哀怒，模仿、延伸和擴(kuò)展人的情感的能力，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(wú)法愈越的鴻溝。很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，情感機(jī)器人只能是科幻小說(shuō)中的重要素材，很少納入科學(xué)家們的研究課題之中。

情感機(jī)器人-發(fā)展需求

科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迫切需要

科學(xué)技術(shù)正在步步逼近自然界的各種“極限”，目前超高溫、超低溫、超真空、超導(dǎo)、超強(qiáng)磁場(chǎng)、徹底失重等研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。工業(yè)革命有力地促進(jìn)了各獨(dú)立學(xué)科的專(zhuān)業(yè)化發(fā)展，信息革命促進(jìn)了各學(xué)科朝著綜合性、交叉性、極限性、特異性、精確性的方向發(fā)展。盡管如此，科學(xué)技術(shù)對(duì)于人腦自身的研究卻舉步維艱，雖然人們?cè)谏茖W(xué)(如生物技術(shù)、遺傳工程等)上不斷取得進(jìn)展，并在物理層次和生理層次上對(duì)于人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)也不斷深入，但是，對(duì)于人腦各組成部分的功能特性及其邏輯關(guān)系的認(rèn)識(shí)卻始終是模糊的。目前，計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理、專(zhuān)家系統(tǒng)和模式識(shí)別等五個(gè)發(fā)展階段，在人工智能的認(rèn)知領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的成果，但在人工智能的情感領(lǐng)域卻收獲甚微。情感是人類(lèi)智能的重要組成部分，也是生命科學(xué)的重要組成部分，沒(méi)有情感的智能是殘缺不全的，不解決“人工情感”的理論問(wèn)題，生命科學(xué)中的許多理論問(wèn)題將無(wú)法解決。人工情感又是一門(mén)高度綜合性的科學(xué)，廣泛涉及哲學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、思維科學(xué)、社會(huì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)等多門(mén)學(xué)科，情感理論的發(fā)展?fàn)顟B(tài)將會(huì)對(duì)這些學(xué)科的發(fā)展?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生重要的影響，情感理論的發(fā)展如果受到制約，必然會(huì)對(duì)其它學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的制約。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用擴(kuò)展迫切需要

雖然計(jì)算機(jī)在人工智能方面已經(jīng)取得了突出的成就，能夠在算術(shù)運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理、專(zhuān)家系統(tǒng)和模式識(shí)別等方面出色地完成人所賦予的許多工作任務(wù)。然而，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，人們期待著計(jì)算機(jī)在替代、幫助、補(bǔ)償和強(qiáng)化人類(lèi)勞動(dòng)的眾多方面應(yīng)該有更多、更好的作為。目前，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展迫切需要解決三個(gè)方面的的問(wèn)題：一是要建立和諧而自然的人機(jī)界面。如今人類(lèi)生活已經(jīng)無(wú)法離開(kāi)計(jì)算機(jī)了，在計(jì)算機(jī)不斷升級(jí)的同時(shí)，人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式卻沒(méi)有什么明顯的改變，基本上是借助于鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等被動(dòng)式的中介手段，計(jì)算機(jī)無(wú)法理解和適應(yīng)人的情緒或心境。人們相互之間的溝通與交流是自然而富有感情的，計(jì)算機(jī)如果沒(méi)有情感能力，就很難指望它具有類(lèi)似人一樣的高層次智能，也很難期望人機(jī)交互真正實(shí)現(xiàn)和諧與自然。二是要進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)自身運(yùn)行的速度和效率。大家都知道，一方面計(jì)算機(jī)對(duì)于一些非常復(fù)雜而繁瑣的問(wèn)題能夠輕松而快速地解決，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度、記憶容量和計(jì)算準(zhǔn)確率等是任何人都無(wú)法跟它相比的，另一方面對(duì)于一些非常簡(jiǎn)單而直觀的常識(shí)性問(wèn)題卻無(wú)所作為，智力遠(yuǎn)不如一個(gè)三歲兒童，這主要是因?yàn)槿四X能夠在情感的引導(dǎo)下，按照某些“價(jià)值特性參量”(如重要性、緊迫性、傾向性、經(jīng)驗(yàn)性和關(guān)聯(lián)性等)來(lái)生產(chǎn)、篩選、組織和使用信息，從而可以簡(jiǎn)化過(guò)程，節(jié)約資源，加快速度，減少差錯(cuò)。由此可見(jiàn)，人工情感有一個(gè)非常重要而往往容易被人們所忽略的作用，那就是提高計(jì)算機(jī)自身資源的效率和速度。三是要使計(jì)算機(jī)的運(yùn)行具有更多的自主性和創(chuàng)造性。目前的智能機(jī)器人都是在人的嚴(yán)格控制之下，在特定的時(shí)間和特定的順序完成所有規(guī)定的程序或動(dòng)作，沒(méi)有任何自主性和創(chuàng)造性。情感的賦予就能夠使機(jī)器人具有與人類(lèi)完全一樣的行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性。

社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展迫切需要

人類(lèi)進(jìn)入信息社會(huì)后，信息的“爆炸”使社會(huì)生產(chǎn)力出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時(shí)信息的傳播速度、處理速度、運(yùn)算正確率、存貯容量、檢索速度等越來(lái)越趕不上社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展需要，從而使信息處理手段的發(fā)展水平逐漸成為社會(huì)生產(chǎn)力持續(xù)快速發(fā)展的決定性因素。目前計(jì)算機(jī)的人工智能水平已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)空前的高度，許多方面已經(jīng)大大超過(guò)了人腦的智能水平，可供進(jìn)一步發(fā)展的空間已經(jīng)越來(lái)越狹小，人們急需尋找一個(gè)新的突破口，來(lái)實(shí)現(xiàn)人工智能的又一次歷史性飛躍，以滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)力對(duì)于信息處理手段不斷增長(zhǎng)的需要。顯然，發(fā)展人工情感是實(shí)現(xiàn)人工智能水平質(zhì)的飛躍的重要途徑，也是社會(huì)生產(chǎn)力形成新的跨躍的重要途徑。

情感機(jī)器人 - 主要缺陷

目前的智能電腦和機(jī)器人具有非常高的智商，但其情商和意商幾乎為零，這極大地限制了其使用功能和應(yīng)用范圍。有些電腦雖然也被賦予了若干形式的“情感”，但這些情感是非常低級(jí)的、零碎的、斷續(xù)的、機(jī)械的和表面形式的，各種情感之間的聯(lián)系不具有連續(xù)性、內(nèi)在邏輯性和辯證統(tǒng)一性，實(shí)際上只是模仿了人類(lèi)的某此情感表達(dá)，絕不是真正意義上的情感。機(jī)器人主要的缺陷在于：只能按照人預(yù)先編制的程序進(jìn)行動(dòng)作，不能自主地確立和調(diào)整價(jià)值目標(biāo)，不能創(chuàng)造性地制訂和修改總體規(guī)劃及行為方案，不能總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)。

情感機(jī)器人 - 實(shí)際意義

情感機(jī)器人的實(shí)際意義主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：

1、建立人性化界面。人在操作使用機(jī)器人時(shí)，如果機(jī)器人能夠?qū)θ说拿娌勘砬?、自然語(yǔ)言、身體姿態(tài)及對(duì)鍵盤(pán)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(guò)圖像、文字、語(yǔ)音等做出智能而友好的反應(yīng)，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(jué)，形成自然而親切的交互，營(yíng)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。機(jī)器人對(duì)于不同性格利益相關(guān)性、價(jià)值取向、情感特征、個(gè)人愛(ài)好和專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)等做出不同的反應(yīng)，也有利于使用者掌握其性格脾氣和功能特性，有利于在智能玩具和游戲中構(gòu)筑擬人化的風(fēng)格和更加逼真的場(chǎng)景。

2、提高思維的效率和速度。情感思維與智能思維有一個(gè)重要區(qū)別，那就是前者具有明確的目的性和方向性。人腦相對(duì)于電腦，無(wú)論是運(yùn)轉(zhuǎn)速度，還是內(nèi)存與硬盤(pán)容量，或者計(jì)算差錯(cuò)率等都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于，然而人腦的思維優(yōu)勢(shì)非常明顯，這就是因?yàn)槿四X能夠按某些“特性順序參量” (如重要性、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)性等)來(lái)有目的地生產(chǎn)、篩選、組織和使用信息，從而可以簡(jiǎn)化思維過(guò)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：一是價(jià)值重要性，如主體將會(huì)優(yōu)先發(fā)現(xiàn)、優(yōu)先識(shí)別、優(yōu)先攝取和優(yōu)先使用具有較大價(jià)值量或價(jià)值率的信息;二是時(shí)間緊迫性，如根據(jù)事物的變化時(shí)間緊迫性的順序決定邏輯推理的過(guò)程是采取模糊、粗略而簡(jiǎn)明的方法，還是采取精確、嚴(yán)密而詳盡的方法;三是利益傾向性，如對(duì)于有利于(或不利于)維護(hù)自身利益的理論觀點(diǎn)，主體總會(huì)優(yōu)先發(fā)現(xiàn)支持(或否定)其成立的依據(jù)和證據(jù);四是利益相關(guān)性，如在對(duì)于事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行分析時(shí)，主體總是力圖把自己的作用、自身的經(jīng)驗(yàn)、自身的利益(或命運(yùn))與該事物聯(lián)系起來(lái);五是價(jià)值關(guān)系的連續(xù)性，如對(duì)于過(guò)去不友好的電腦使用者通常提供不友好的使用界面;六是價(jià)值變化的敏感性，如對(duì)于陌生事物的觀察與分析以及對(duì)有關(guān)信息的處理，采取較為謹(jǐn)慎的態(tài)度，以防虛假信息的出現(xiàn)或病毒的感染;七是價(jià)值知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)性，如通過(guò)綜合分析電腦使用者的相貌、體形、操作方式、操作內(nèi)容、交往對(duì)象(或網(wǎng)站)、工作時(shí)間等，可對(duì)他的能力、性格、職業(yè)、愛(ài)好等進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性判斷，從而為其提供高效、快捷的界面服務(wù);八是價(jià)值特性的關(guān)聯(lián)性，如在對(duì)事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行分析時(shí)，主體將會(huì)參照與該事物存在價(jià)值關(guān)聯(lián)性的事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向?？傊?，有了情感(或意志)的引導(dǎo)與調(diào)控，主體(人或機(jī)器人)的思維(或行為)就會(huì)具有明確的目的性和方向性，從而顯著地提高思維(或行為)的效率和速度。

3、開(kāi)展自主創(chuàng)造性活動(dòng)。如果沒(méi)有建立情感系統(tǒng)和意志系統(tǒng)，機(jī)器人就只能根據(jù)既定的程序、方法和手段完成既定的工作任務(wù)，最多也只能根據(jù)已經(jīng)預(yù)計(jì)的某些特殊情況，個(gè)別地、機(jī)械地變更其程序、方法和手段。機(jī)器人只有在設(shè)置情感系統(tǒng)和意志系統(tǒng)后，就能夠以“達(dá)到既定的意志目標(biāo)”為行為方向，以?xún)?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;

4、直接參與社會(huì)事務(wù)和人際交往。價(jià)值問(wèn)題是人類(lèi)社會(huì)普遍存在的問(wèn)題，社會(huì)和個(gè)人所追求的物質(zhì)目標(biāo)和精神目標(biāo)都是價(jià)值目標(biāo)的具體體現(xiàn)，任何形式的社會(huì)關(guān)系(如經(jīng)濟(jì)的、政治的和文化的關(guān)系)在本質(zhì)上都是價(jià)值關(guān)系(或利益關(guān)系)，一切形式的目標(biāo)管理在本質(zhì)上都是以特定價(jià)值內(nèi)容為主導(dǎo)方向的價(jià)值管理，人類(lèi)社會(huì)的一切矛盾都可歸結(jié)為利益關(guān)系的矛盾，社會(huì)結(jié)構(gòu)的一切變革實(shí)質(zhì)上都是利益關(guān)系的調(diào)整與重構(gòu)，總之，利益關(guān)系的處理與調(diào)整是社會(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，而這一點(diǎn)主要是通過(guò)人的情感系統(tǒng)和意志系統(tǒng)對(duì)思維與行動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)和控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此能否賦予真正的類(lèi)人式的情感與意志，是機(jī)器人能否參與社會(huì)事務(wù)和人際交往的關(guān)鍵。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，正確評(píng)價(jià)和恰當(dāng)處理與某一社會(huì)事務(wù)和人際交往有關(guān)的價(jià)值關(guān)系，就可以像人一樣獨(dú)立自主地、應(yīng)對(duì)自如地參與社會(huì)事務(wù)與人際交往活動(dòng)。

5、實(shí)現(xiàn)人工智能的重大飛躍。將情感注入電腦或機(jī)器人具有十分重要的意義，它使電腦向人腦的方向邁進(jìn)了一大步，大大增強(qiáng)其使用功能，擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。如果機(jī)器人具有與人一樣的情感和意志，就能夠在復(fù)雜的環(huán)境條件下，了解和猜測(cè)主人的價(jià)值取向、主觀意圖和決策思路，靈活性、積極地、創(chuàng)造性地進(jìn)行活動(dòng)，使其運(yùn)行過(guò)程具有更明確的目標(biāo)性、更高的主動(dòng)性和更強(qiáng)的創(chuàng)造性，圓滿(mǎn)完成主人交給的各種復(fù)雜的工作任務(wù)，從而在更大的工作范圍取代人。屆時(shí)，從純邏輯的角度來(lái)看，人與機(jī)器人就再?zèng)]有任何根本性差異了，機(jī)器人就可以從事人類(lèi)所能從事的所有工作，包括生產(chǎn)勞動(dòng)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)、社會(huì)管理、人際交往和技術(shù)創(chuàng)新等，這將是人工智能技術(shù)的一次重大飛躍，無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

情感機(jī)器人-理論障礙

人工情感包括三個(gè)方面：情感識(shí)別、情感表達(dá)與情感理解(或情感思維)。目前，世界各國(guó)的科學(xué)家在情感識(shí)別與情感表達(dá)兩個(gè)方面所取得的成果非常顯著，但在情感理解或情感思維方面卻收獲甚微。其根本原因在于，到目前為止，沒(méi)有一個(gè)科學(xué)家能夠真正了解情感的哲學(xué)本質(zhì)及客觀目的是什么，沒(méi)有創(chuàng)立一個(gè)全新的、科學(xué)的、數(shù)學(xué)化的情感理論，沒(méi)有建立一個(gè)真正的情感的數(shù)學(xué)模型。

目前的人工智能實(shí)際上只是人工認(rèn)知，它是狹義的人工智能。知、情、意是人類(lèi)三種基本的思維形式，那么廣義的人工智能應(yīng)該包括人工認(rèn)知、人工情感和人工意志三個(gè)方面，因此要想由狹義的人工智能朝向廣義的人工智能發(fā)展，就必須首先解決一系列有關(guān)情感的基本理論問(wèn)題：什么是情感?情感的客觀目的是什么?認(rèn)知與情感到底有何區(qū)別?等等，而這些深層次的理論問(wèn)題是當(dāng)今的哲學(xué)、思維科學(xué)、生命科學(xué)和心理學(xué)等沒(méi)能真正解決的。計(jì)算機(jī)的人工智能水平在經(jīng)歷了一段時(shí)間的突飛猛進(jìn)之后，如今已經(jīng)接近了它的理論上的發(fā)展極限，顯然，不解決上述深層次的、哲學(xué)層面上的理論問(wèn)題，不解決“人工智能”、“人工情感”和“情感計(jì)算”理論所存在的一系列嚴(yán)重的危機(jī)與哲學(xué)錯(cuò)誤，要想研究真正意義的情感機(jī)器人是絕對(duì)不可能的。目前的人工情感理論存在三個(gè)方面的嚴(yán)重缺陷：

不了解情感的哲學(xué)本質(zhì)

情感是人類(lèi)的一種主觀意識(shí)，它必然是人腦對(duì)于某一種客觀存在的主觀反映，這種客觀存在就是“價(jià)值”(或利益)，情感與價(jià)值的關(guān)系就是主觀與客觀的關(guān)系，因此情感的哲學(xué)本質(zhì)就是人腦對(duì)于事物價(jià)值特性的一種主觀反映，情感的思維實(shí)際上就是人腦對(duì)于“價(jià)值”的思維，對(duì)于情感的計(jì)算實(shí)際上就是對(duì)于價(jià)值的計(jì)算。而目前所有人工情感的研究者們都不知道這一點(diǎn)，他們總是試圖通過(guò)測(cè)量和計(jì)算情感產(chǎn)生過(guò)程的各種生理指標(biāo)(如心率、血壓、腦電波、呼吸、瞳孔直徑、激素分泌、血液成份等)的變化數(shù)據(jù)來(lái)確定情感強(qiáng)度的變化情況，來(lái)研究情感的變化規(guī)律，其結(jié)果必然是：“在主觀范圍內(nèi)繞圈子，在表面形式上打循環(huán)”。事實(shí)上，情感的感受強(qiáng)度、表達(dá)強(qiáng)度和生理喚醒指標(biāo)等三個(gè)方面只是反映了情感在感受、作用和表達(dá)過(guò)程中所體現(xiàn)的生理指標(biāo)，都屬于情感的主觀表現(xiàn)形式，而不是情感所反映的客觀內(nèi)容。情感所反映的客觀內(nèi)容就是主體所擁有的價(jià)值關(guān)系或利益關(guān)系及其變化，對(duì)于情感表現(xiàn)形式所激發(fā)的生理指標(biāo)的計(jì)算，只能反映情感的表面形式，而不能反映情感的客觀內(nèi)容，只有對(duì)情感所反映的客觀內(nèi)容——價(jià)值關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，才能客觀地、準(zhǔn)確地、全面地反映情感運(yùn)行的真實(shí)狀態(tài)。情感是人腦對(duì)于事物價(jià)值特征的主觀反映，其客觀目的在于引導(dǎo)人更好地識(shí)別價(jià)值、消費(fèi)價(jià)值、創(chuàng)造價(jià)值和表達(dá)價(jià)值，因此情感的識(shí)別實(shí)際上就是價(jià)值的識(shí)別，情感的表達(dá)實(shí)際上就是價(jià)值的表達(dá)，情感的計(jì)算實(shí)際上就是價(jià)值的計(jì)算。

不了解情感的主要功能

目前的人工情感研究者們只知道情感的功能作用在于使人或機(jī)器更具有“人情味”、更友好、更容易形成自然而親切的人與機(jī)交互，營(yíng)造真正和諧的人機(jī)環(huán)境。事實(shí)是，情感的功能遠(yuǎn)非如此!情感除了幫助建立機(jī)器人的人性化界面，還能夠有效地提高思維的效率與速度，而且，情感還有一個(gè)更重要的功能，那就是：情感是人的行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性的根本來(lái)源。智能機(jī)器人主要的缺陷在于：只能按照人預(yù)先編制的程序進(jìn)行動(dòng)作，不能自主地確立和調(diào)整價(jià)值目標(biāo)，不能創(chuàng)造性地制訂和修改總體規(guī)劃及行為方案，不能總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)。智能機(jī)器人一旦具有了情感，就能夠以“達(dá)到既定的意志目標(biāo)”為行為方向，以?xún)?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。

不了解情感的邏輯程序

目前，人工情感的研究者們完全不了解情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序，只知道人在進(jìn)行情感反應(yīng)時(shí)各種生理指標(biāo)的變化數(shù)據(jù)。事實(shí)上，人在進(jìn)行情感表達(dá)、情感識(shí)別和情感思維過(guò)程中，遵循著特定的邏輯程序。情感表達(dá)的邏輯程序大致是：人通過(guò)感覺(jué)器官接收刺激信號(hào)，大腦就會(huì)把以前存儲(chǔ)在“價(jià)值觀系統(tǒng)”中該事物的“主觀價(jià)值率”提取出來(lái)，與自身的“中值價(jià)值率”進(jìn)行比較、判斷和計(jì)算。當(dāng)前者大于后者時(shí)，就會(huì)在大腦中的邊緣系統(tǒng)(該組織決定著情感的正負(fù))的“獎(jiǎng)勵(lì)區(qū)域”產(chǎn)生正向的情感反映(如滿(mǎn)意、自豪);當(dāng)前者小于后者時(shí)，就會(huì)在大腦中的邊緣系統(tǒng)的“懲罰區(qū)域”產(chǎn)生負(fù)向的情感反映(如失望、慚愧)。大腦然后對(duì)價(jià)值的目標(biāo)指向、變化方式、變化時(shí)態(tài)、對(duì)方的利益相關(guān)性等進(jìn)行判斷，從而確定和選擇情感表達(dá)的基本模式。此外，情感識(shí)別、情感計(jì)算與情感調(diào)控也遵循著特定的邏輯程序。如果不了解情感運(yùn)行的內(nèi)在邏輯程序，就不可能研制出真正意義的情感機(jī)器人。

不了解情感的數(shù)學(xué)模型

目前的心理學(xué)沒(méi)有建立任何的情感數(shù)學(xué)模型，也不知道情感的數(shù)學(xué)變化規(guī)律。顯然，要實(shí)現(xiàn)情感的數(shù)字化，就必須首先建立情感的數(shù)學(xué)模型。事實(shí)上，人的情感可以通過(guò)情感矩陣來(lái)進(jìn)行描述，并可以進(jìn)行情感的交集運(yùn)算與并集運(yùn)算，情感強(qiáng)度的變化有著特定的數(shù)學(xué)規(guī)律。情感是人腦對(duì)于事物價(jià)值特性的主觀反映，雖然，事物的“價(jià)值率高差”在根本上決定著人的情感強(qiáng)度，但在一般情況下，情感的強(qiáng)度并不與事物的價(jià)值率高差成正比，而是一種特殊的指數(shù)函數(shù)關(guān)系。

正是上述的理論障礙，在根本上決定了情感機(jī)器人的發(fā)展局限性。目前，各國(guó)所聲稱(chēng)擁有情感的機(jī)器人，最多只能模擬人的某些情感表達(dá)方式，并進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的情感識(shí)別，不可能具有真正意義上的內(nèi)在情感思維。

情感機(jī)器人-國(guó)外發(fā)展

日本

日本已經(jīng)形成舉國(guó)研究“感性工學(xué)”的高潮。1996年日本文部省就以國(guó)家重點(diǎn)基金的方式開(kāi)始支持“情感信息的信息學(xué)、心理學(xué)研究”的重大研究課題，參加該項(xiàng)目的有十幾個(gè)大學(xué)和研究單位，主要目的是把情感信息的研究從心理學(xué)角度過(guò)渡到心理學(xué)、信息科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉融合。每年都有日本感性工學(xué)全國(guó)大會(huì)召開(kāi)。與此同時(shí)，一向注重經(jīng)濟(jì)利益的日本，在感性工學(xué)產(chǎn)業(yè)化方面取得了很大成功。日本各大公司競(jìng)相開(kāi)發(fā)、研究、生產(chǎn)了所謂的個(gè)人機(jī)器人(Personal Robot)產(chǎn)品系列。其中，以SONY公司的AIBO機(jī)器狗(已經(jīng)生產(chǎn)6萬(wàn)只，獲益近10億美元)和QRIO型以及SDR-4X型情感機(jī)器人為典型代表。日本新開(kāi)發(fā)的情感機(jī)器人取名“小IF”，可從對(duì)方的聲音中發(fā)現(xiàn)感情的微妙變化，然后通過(guò)自己表情的變化在對(duì)話(huà)時(shí)表達(dá)喜怒哀樂(lè)，還能通過(guò)對(duì)話(huà)模仿對(duì)方的性格和癖好。

美國(guó)

美國(guó)MIT展開(kāi)了對(duì)“情感計(jì)算”的研究，IBM公司開(kāi)始實(shí)施“藍(lán)眼計(jì)劃”和開(kāi)發(fā)“情感鼠標(biāo)”;2008年4月美國(guó)麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們展示了他們最新開(kāi)發(fā)出的情感機(jī)器人“Nexi”，該機(jī)器人不僅能理解人的語(yǔ)言，還能夠?qū)Σ煌Z(yǔ)言做出相應(yīng)的喜怒哀樂(lè)反應(yīng)，還能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)和睜閉眼睛、皺眉、張嘴、打手勢(shì)等形式表達(dá)其豐富的情感。這款機(jī)器人完全可以根據(jù)人面部表情的變化來(lái)做出相應(yīng)的反應(yīng)。它的眼睛中裝備有CCD(電荷耦合器件)攝像機(jī)，這使得機(jī)器人在看到與它交流的人之后就會(huì)立即確定房間的亮度并觀察與其交流者的表情變化。

歐洲國(guó)家

歐洲國(guó)家也在積極地對(duì)情感信息處理技術(shù)(表情識(shí)別、情感信息測(cè)量、可穿戴計(jì)算等)進(jìn)行研究。歐洲許多大學(xué)成立了情感與智能關(guān)系的研究小組。其中比較著名的有：日內(nèi)瓦大學(xué) Klaus Soberer領(lǐng)導(dǎo)的情緒研究實(shí)驗(yàn)室。布魯塞爾自由大學(xué)的D. Canamero領(lǐng)導(dǎo)的情緒機(jī)器人研究小組以及英國(guó)伯明翰大學(xué)的A. Sloman領(lǐng)導(dǎo)的 Cognition and Affect Project。在市場(chǎng)應(yīng)用方面，德國(guó)Mehrdad Jaladi-Soli等人在2001年提出了基于EMBASSI系統(tǒng)的多模型購(gòu)物助手。EMBASSI是由德國(guó)教育及研究部(BMBF)資助并由20多個(gè)大學(xué)和公司共同參與的，以考慮消費(fèi)者心理和環(huán)境需求為研究目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)型電子商務(wù)系統(tǒng)。英國(guó)科學(xué)家已研發(fā)出名為“靈犀機(jī)器人”(Heart Robot)的新型機(jī)器人，這是一種彈性塑膠玩偶，其左側(cè)可以看到一個(gè)紅色的“心”，而它的心臟跳動(dòng)頻率可以變化，通過(guò)程式設(shè)計(jì)的方式，讓機(jī)器人可對(duì)聲音、碰觸與附近的移動(dòng)產(chǎn)生反應(yīng)。

情感機(jī)器人-我國(guó)發(fā)展

我國(guó)機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)70年代后期，863計(jì)劃就將機(jī)器人技術(shù)作為一個(gè)重要的發(fā)展主題，國(guó)家投入幾個(gè)億的資金開(kāi)始了機(jī)器人研究。目前，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所、原機(jī)械部的北京自動(dòng)化所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、中科院北京自動(dòng)化所、北京科學(xué)大學(xué)等單位都做了非常重要的研究工作，代表性產(chǎn)品有工業(yè)機(jī)器人、水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、核工業(yè)機(jī)器人。

我國(guó)對(duì)人工情感和認(rèn)知的理論和技術(shù)的研究始于20世紀(jì)90年代，大部分研究工作是針對(duì)人工情感單元理論與技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究多功能感知機(jī)，主要包括表情識(shí)別、人臉識(shí)別、人臉檢測(cè)與跟蹤、手語(yǔ)識(shí)別、手語(yǔ)會(huì)成、表情合成、唇讀等內(nèi)容，并與海爾公司合作研究服務(wù)機(jī)器人。清華大學(xué)進(jìn)行了基于人工情感的機(jī)器人控制體系結(jié)構(gòu)的研究。北京交通大學(xué)進(jìn)行多功能感知機(jī)和情感計(jì)算的融合研究。中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)比研究所主要研究基于生物特征的身份驗(yàn)證。中科院心理學(xué)所、生物所主要注重情緒心理學(xué)與生理學(xué)關(guān)系的研究。中國(guó)科技大學(xué)開(kāi)展了基于內(nèi)容的交互式感性圖像檢索的研究。中國(guó)科學(xué)院軟件所主要研究智能用戶(hù)界面。浙江大學(xué)研究虛擬人物及情緒系統(tǒng)構(gòu)造等。

我國(guó)國(guó)內(nèi)開(kāi)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-4 V2視覺(jué)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(yǔ)調(diào)表情構(gòu)造系統(tǒng)”根據(jù)語(yǔ)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。