对于人类社会而言，如果当某人心情不佳，别人看到其时，也会随即调整表情，使自己看上去不再那么开心，以免进一步刺激到心情不佳之人。这一情绪调节的背后，就是人类所拥有的感知、识别情感的能力。为了使计算机系统拥有与人类接近的情感能力，并能实现与人类的交互，就必须让计算机系统在情感方面变得更为强大与智能。因而，科学家尝试应用计算的方式，来让计算机系统能够了解、感知并识别人类的情感状态，并能在理解该状态的基础上，给出恰当的回应。

情感是如何得以被“计算”的

情感虽然是一种内在的主观感觉，但总会伴随着各类外在的表情。作为人类的非语言型交流方式，表情包括了面部表情、语调表情以及姿态表情等。面部表情即是面部肌肉变化所构成的各类组合。其不仅是人类常用的一种情感表现方式，也是人类用以情感鉴别的主要依据。语调表情，则是通过人类语音的抑扬、顿挫、强弱、高低等不同表现形式，来反映出说话人的情感动态。在人与人的交往过程中，语音通常是人类最为直接的交流平台。姿态表情，即所谓的肢体语言，其通常随着交互过程的深入而产生变化，并在其中传达着特定个体的相关情感信息。

借助于特定的仪器设备，科学家可以对各类表情进行深入研究。譬如，同样是笑容，就有微笑、开怀大笑、苦笑，甚至是真笑或假笑等多种类型。人们若是真笑时，其大脑左半球的电活动将增加，面颊会上扬，眼部周围的肌肉也会推起；如若是假笑，则大脑左半球基本无电活动，面部仅有嘴唇肌肉活动，且下颚呈现出下垂状态。这些面部活动的细小表情变化，都可以使用仪器设备进行记录和监测。

从情感计算的科学原理而言，其可以通过各类传感仪器的介入与应用，来获取人类由于情感表达与传递所引发的生理和行为的特征信号，并建立起专门的“情感模型”。情感计算中可以应用的生理指标种类极为丰富。无论是心律、呼吸、血压、汗液分泌、皮肤电活动、皮质醇水平，抑或瞳孔直径、惊反射、脑电等感知信号，都可从中提取到情感特征，从而分析出人类情感与各类感知信号之间的关联程度。譬如，通过对皮肤电反应这一生理指标的获取与计算，可以测定特定个体的情感唤醒程度；而对于惊反射生理指标的获取与计算，则可以测定特定个体的情感愉悦程度。在此基础上，科学家让计算机系统得以具备感知、接触、识别与理解人类情感的核心能力，并能够针对用户的不同情感来做出智慧、友好且灵敏的反馈，最终打造出真正和谐与无障碍的人机互动环境。

情感计算的实现，涉及情感信号的抓取、情感心绪的识别、情感状态的理解以及情感交互的表达等核心技术领域。情感信号的抓取，其实便是通过各类仪器设备对情感信号予以记录的一项专门技术。相对于传统较为笨重、不易搬动，且导线、电极复杂缠绕的多导生理测试仪器而言，各类前沿可穿戴装备技术的相继问世，为面部表情、语音、站姿、手势、皮肤电、脉搏、心律等情感信号的抓取提供了极大便利。无论是可测定生理指标的键盘、鼠标，还是能够监测脉搏、心律的项链及手环，前述可穿戴装备技术在与用户紧密结合的同时，可直接融入人机交互环节进行用户情感信号的抓取。需要注意的是，情感是一个多项成分复合的集成概念，包括了生理、内在、外显三方面内容。这就需要在情感信号的获取上采用多种技术装备，以同步记录各部分的情感信号状态。

对于传统的人机交互而言，其主要通过屏幕、键盘、鼠标等方式来进行。计算机系统能够精准地执行用户发出的各类指令，但却始终无法理解和体会人类的心绪或情感

对于抓取获得的情感信息，需要对其进行分析，从而识别其内在的情感状态，即所谓的情感心绪的识别。这一技术的难点之处，在于情感信号与情感状态之间是极为复杂的多对多映射关系。为了最大程度还原并识别出交互对象真实的情感心绪，科学家致力于生活情境下的情感状态识别。不过，真实生活前提下的情感状态识别有别于实验室条件下的研究，人类情感的变化会受到情境的影响。对于情境而言，其不仅推动着情感的产生与变化，更为情感识别与沟通传输着大量信息。因此，科学家在研究过程中，需要通过无线网络、摄像探头、传感设备等诸多方式，随时感知特定个体的动作、位置等与情境有关的信息，进而选择恰当的建模并对建模参数进行优化，来提升计算机系统对于情感识别的准确率。

文章来源：《心理科学进展》 网址: http://www.xlkxjzzz.cn/qikandaodu/2021/0223/721.html

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