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李太豪:情感计算前沿技术研究

摘要:情感是智能的一部分。没有情感的智能,不是真正的智能。如何实现让机器具有情感呢?这就涉及到情感计算问题。美国麻省理工学院教授罗莎琳德·皮卡尔对情感计算的定义是:情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算。换句话说,就是让机器(计算机)具备 “读心术”,也有人称为具有“察言观色”的能力。情感计算的最终目的就是希望达到人机和谐交互,让机器去理解人,实现人机良好相处。


 

李太豪

 

李太豪 北京语言智能研究基地特聘教授、北京成像技术高精尖中心高级科学家

(在2018北京自然科学界和社会科学界联席会议高峰论坛上的主题发言)

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大家好。我今天汇报的题目是“情感计算前沿技术研究”。

我们知道,情感是智能的一部分。那么,下一步人工智能领域的突破点会在哪儿呢?有的人就提出来可能是让计算机或者是让机器有情感。现在,我们和机器通过什么来交流?我们知道,鼠标、键盘、屏幕。但是,我们和机器之间的这种交流能称为真正的情感交流吗?没有情感的智能,我们认为不是真正的智能。怎么样实现让机器有情感呢?这里我们提到的就是情感计算。

情感计算出现的相对较晚,它是在1997年由麻省理工学院一位女教授Picard提出来的。她当时写了一本书叫《AffectiveComputing》。这本书确立了计算机领域的一个新学科,叫做情感计算。这里面还有个小插曲,据Picard自己讲,当时她写了一篇关于情感计算的论文,投到杂志去,但被拒收了。之后,Picard为了要评职称,她就把它写成一本书给出版了。所以,在科研的道路上,我们可以看到,很多新的突破往往是在失败中找到了一点曙光,从而产生了一个机会。

那么,情感计算是干什么的呢?是怎么定义的呢?对于情感计算,Picard是这样定义的:情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算。换句话说,让机器(计算机)也具备“感情”,有人叫做机器的“读心术”或者说让机器具有察言观色的能力。这听起来挺玄的,怎么能让机器察言观色?你坐在机器面前,机器就知道你怎么想的。这是一件很难的事情。

情感计算到底该怎么去研究?首先,我认为它是一个认知。这个认知是指我们要知道情感产生的机理是什么。然后感知。感知是能够让机器知道这些情感所在的地方,然后让机器去理解,最后它能够产生一种表达。

情感是什么呢?我们每个人都有情感,我们常说的就是喜怒哀乐。情感是不是一种人为的主观想象出来的东西呢?如果是一种主观想象出来的东西的话,比如说上帝,你肯定是不能计算的,它一定要有自己的基础在那儿。当谈到情感的时候,我们首先要谈到脑。我们大家知道,脑由大脑、小脑、脑干等部分组成。作为脑来讲,主要的组成是神经元。大脑有140亿个神经元,每一个神经元和周围神经细胞的连接达5万个。一个人脑中形成的网络比全世界的电话网络还要大1500倍。脑的功率有多少?其实有人算过,我们脑的功率只相当于一个20瓦的灯泡。如果现在要让计算机去模拟人脑,实现人脑这些功能,那得需要多大一个计算机呢?它需要40层楼高的大厦、几百千瓦功率的计算机才能实现人脑的功能。因此,人脑是非常非常神秘的,也是当前一个很难解决的问题。我们现在谈到人工智能神经网络,其实就是模拟人脑的网络。

情感产生于何处呢?过去长期以来,我们认为情感是人脑思维过程中一种副产物,它对于人的思维,对于人的各种行为不产生什么作用。也就是说,你只要思考,人脑一活动,它就产生了,直到一九五几年人们才找到了情感在脑中产生的地方,这个地方被称为边缘系统。这个边缘系统主要是海马、丘脑等,这都是情感产生的地方。有了这样一个物质基础,肯定有一定的表现。我们通过我们的鼻子、眼睛、耳朵、手等介质感知到情感。而情感又表现在什么地方呢?它主要在文本当中,比如今天有人发了一个微博,他肯定想表达一种情感。因此,在文本当中有情感。当你说话的时候,你的语音、语调在不同的场合、不同的环境也是不一样的。因此,这里面也是有情感的。包括我们的面部表情,你高兴的时候和你悲伤的时候,表情肯定是不一样的,这里面也是有情感的。还有我们的生理信号,比如说当你激动的时候,你的心跳、血压与你在平静的时候的表现肯定也是不同的。这里面也都包含情感。

因为时间关系,我从情感计算中抽出几点来介绍。第一,读文知情。有这样一句话:“不是故意要等你,只是心里有你,爱不了别人。”我们看到这句话就知道它表达的是什么样一种感情。当然,我们再翻翻过去的唐诗宋词,包含情感的诗句数不胜数。那么,情感计算怎么来计算呢?首先把情感分成为不同的种类,然后通过一些自然语言的处理方法,建立一个情感辞典。句子输入之后,通过一系列的处理,判断它的情感。我们知道,现在的电商或微博都可以进行这种分析,通过这种分析能够判断人们对某一种产品或某一件事情的感觉。再有像舆情监督,其实用的也是文本的情感计算。

第二,读脸知心。心理学家的研究表明,面部表情传达的信息量高达55%。人在不同的情感下,面部表情也不一样。如果我们把面部表情的特征抽出来,那么就可以做成一种模型,然后就可以识别在这种情况下他到底处于一种什么样的情感。

责任编辑:张凌洁校对:赵苇最后修改:
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