基于情感计算的机器人学习系统研究

在现代科学研究中,制造智能机器人,已经成为了人工智能领域的最高目标。现在计算机的逻辑运算能力已经远远超过人类,但是与人类的智能却还有很大的距离。“问题不在于智能机器能否有情感,而在于没有情感的机器能否实现智能”,美国MIT的Minsky教授早在1985年就提出情感的重要性。情感是人类对外界事物属性的态度和主观体验,影响人们日常生活的方方面面。在Picard教授“情感计算”的概念提出后的10多年里,如何为计算机赋予类人的情感,成为了当今计算机、人工智能领域研究的一大热点。 笔者阅读了大量的国内外相关研究文献,在研究认知发育机器人的过程中,了解到了情感计算在认知科学中的重要性,本文就是在情感计算理论和人工心理理论的基础上,研究了一种多机制的可计算的情感机器人学习系统模型,并在机器人上进行了验证。研究内容包括情感产生规则的建立、情感信息的获取、情感识别、情感建模与理解、情感合成与表达等。本文的主要工作和成果如下: 1.在OCC模型、Picard隐形马尔科夫模型和人工心理方法的基础上,提出了一个多机制的情感计算机器人学习系统建模方法。该系统以情感评价计算系统为核心,通过多种输入输出的人机交互装置及其软件系统实现了情感的获取、识别、理解和表达。 2.在研究个性等对情感影响、个性的建模、情感情绪的更新及衰减的基础上,建立了机器人基本情感的产生规则,作为情感计算评价系统的依据。通过个性的五因子模型和三维情感空间,使之得以在计算机上实现情感规则的建立。 3.设计了一个基于情感计算的人机交互系统,来验证上述研究的内容。利用OpenCV开源计算机视觉库和Microsoft Speech SDK语音库,通过Visual C++6.0平台在广茂达AS-R机器人上开发实现了该人机交互系统。 本文对情感汁算在机器人自主学习上的研究作了一些有益的探索。在以往,人与计算机的交互一直是以计算机为中心,现在与情感机器人的交互是一种以人为中心,计算机主动适应人的需求,如同人与人交流那样自然和谐的交互。情感计算和逻辑计算的融合才能实现真正的人工智能。