基于表情认知的服务机器人情感计算研究

发布时间：2024-06-02 02:26

　　机器人的情绪识别与类人情绪的产生过程受到计算机与心理学研究领域的广泛关注,同时得到了国际科学界的高度重视与大规模支持,并逐渐形成认知情感计算这一交叉研究领域。本文围绕人机交互的过程中服务机器人之认知情绪调节过程展开研究。首先,根据信息加工理论以及视觉感知与选择性关注特征建立起关注度分析模型,并基于交互者表情及微表情特征的提取与分析,构建起表情-情绪映射模型,将外界表情刺激映射到唤醒度-效价-开放度三维情绪空间中,为后续情绪调节过程提供可靠的认知依据；其次,针对Gross认知情绪调节策略中的情境选择、情境修正、注意分配环节,提出具备心理意义学的情绪调节与表达算法,并将其应用于仿人服务机器人中进行交互效果论证；而后,以动机心理学为原型,引入物理学中有源场理论,针对Gross策略的认知重评及表达抑制环节,建立起具有动力性能的情绪状态空间,在空间中模仿人类的认知能力及自身情绪状态间的相互作用过程,并融入HMM模型与Glauber动力系统,实现基于概率的刺激与自发情绪状态调节过程；最后,将上述理论、算法融入服务机器人平台中,分析、验证模型的有效性,并将其应用于孤独症社交辅助治疗中。 本文的主要研...

【文章页数】：160 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1人工智能的发展历程

己经越来越多地受到计算机科学、心理学等学科的关注，逐渐诞生了认知情感计算这一交叉领域，如图1-1所示。但迄今为止，认知情感计算领域尚未有关于认知量化分析、情绪测量、表征和解构的系统论述，也缺乏对情绪可计算问题的探讨。情绪体验作为一种内在的、主观的感受，如何能够被-3-

图1-2认知心理学涉及的主要研究领域

加工；如何对信息进行思考并予以解答。现代认知心理学主要吸纳了人类智力与人工智能、认知神经科学、注意等12个主要研究领域，如图1-2所示。思维与概念形成~ ~ 意识认知发展一 一 注意语言 一,一模式识别――H 认知心理孥<-h =表象 一 ,, 一感觉/感知知识的表征一 一....

图1-3国内外服务机器人发展动态

但值得指出的是，其成果主要停留在理论研究方面，并没有将研宄成果在产品技术中体现出来[28]。国内外服务机器人的发展动态如图1-3所示，以下针对国内外开发研制的助老助残服务机器人及家用服务机器人分别进行具体论述。-6-

图1-4助老助残服务机器人情感慰藉与精神辅助治疗机器人是助老助残机器人在精神残疾领域的又

我国南开大学研制出多功能步行助力服务机器人样机，借助全方位移动设备，帮助老年人实现符合其步行特点的自由行走。

本文编号：3986714