具有情感的智能虚拟主体研究

人类不仅具有逻辑推理的能力，而且具有产生、控制和表达情感的能力。在人工智能赋予计算机逻辑推理能力之后，如何赋予计算机情感成为一个重要的研究问题。也就是在计算机具有理性思维和逻辑思维的“脑”的基础上，使计算机具有富有感情的“心”。赋予计算机人类情感能力的研究，不仅对于建立和谐人机交互环境，达到“以人为主导”具有重要作用，而且也能使计算机具有更高的、更全面的智能。 智能虚拟主体是完全由计算机生成，用来模拟现实世界中真实的人或其他有生命物体的行为和动作的图形实体。将情感赋予智能虚拟主体的研究，将使得智能虚拟主体能够根据虚拟世界中的环境和与用户的交互行为产生相应情感，对决策和行为施加影响，从而使其行为表现更加的可信。 本文在充分研究了智能主体和情感理论的基础上，提出了一个具有情感的智能虚拟主体结构，包括感知模块、认知模块、内部变量模块、情感模块和行为模块，这些模块集成为一个整体。本文首先对各个模块的功能和实现技术进行了概括，指出本文的研究重点在情感模块和行为模块。定义了虚拟智能主体的个性、情感和情绪的计算模型和它们之间的相互影响模型。建立了基于两种情感产生理论的情感产生模型，使得智能虚拟主体能够根据感知信息产生快速的反射式情感或经过认知推理产生认知式情感。本文提出了基于强化学习理论的智能虚拟主体自主行为模型。将情感因素加入到行为模型中，使得智能虚拟主体的行为决策同时受到认知和情感状态的影响，从而能够产生更加类人的行为表现。本文最后建立了一个交互式的电子宠物系统，将提出的结构应用于其中的宠物狗。在用户与宠物狗的交互过程中，宠物狗表现出了比一般电子宠物狗相比更加生动的行为动画，从而验证了本文所提出结构的合理性。