情感机器人的可行性研究报告

1！）2然而，科学的发展没有禁区，世界上也没有不能认识的事物。既机器人，就必然能够制作情感机器人。这显然只是个时间问题，而绝二、情感机器人产生的历史必然性人类社会经历了第一次浪潮（农业革命）和第二次浪潮（工业革命）之后，正在展开声势浩大的第三次浪潮——信息革命。信息革命技术的大量产生，形成了“信息爆炸”的局面，信息处理方面的发展3然界的各种“极限”，目前超高温、超低温、超真空、超导、超强磁极限性、特异性、精确性的方向发展。尽管如此，科学技术对于人脑自身的研究却举步维艰，虽然人们在生命科学（如生物技术、遗传工运算、数学运算、逻辑推理、专家系统和模式识别等五个发展阶段，重要组成部分，没有情感的智能是残缺不全的，不解决“人工情感”思维科学、社会学、计算机、医学等多门学科，情感理论的发展状态4经取得了突出的成就，能够在算术运算、数学运算、逻辑推理、专家系统和模式识别等方面出色地完成人所赋予的许多工作任务。然而，这远远不够，人们期待着计算机在替代、帮助、补偿和强化人类劳动的众多方面应该有更多、更好的作为。目前，计算机的应用扩展迫切计算机之间的交互方式却没有什么明显的改变，基本上是借助于键从而可以简化过程，节约资源，加快速度，减少差错。由此可见，人5处理速度、运算正确率、存贮容量、检索速度等越来越赶不上社会生进一步发展的空间已经越来越狭小，人们急需寻找一个新的突破口，总之，计算机的出现揭开了人类社会第三次伟大浪潮——信息革6三、情感机器人的理论来源及根本缺陷情感机器人就是赋予了人类式情感的机器人，使之具有表达、识别和理解喜乐哀怒的能力。关于情感机器人的理论就是“人工情感”人工智能学会人工心理与人工情感专业委员会主任王志良教授提出重是人的情感、意志、性格、创造）的更全面内容的再一次人工机器（计算机、模型算法等）模拟，其目的在于从心理学术，是在感性科学的基础上，通过分析人类的感性，把人的感性需要7情感机器人的这三种理论有一个根本缺陷，都是从心理学层面上人工情感包括三个方面：情感识别、情感表达与情感理解（或情感思维）。目前，世界各国的科学家在情感识别与情感表达两个方面哲学本质及客观目的是什么，没有创立一个全新的、科学的、数学化区别？等等，而这些深层次的理论问题是当今的哲学、思维科学、生显然，不解决上述深层次的、哲学层面上的理论问题，不解决“人工智能”、“人工情感”和“情感计算”理论所存在的一系列严重的危8（或利益），情感与价值的关系就是主观与客观的关系，因此情感的压、脑电波、呼吸、瞳孔直径、激素分泌、血液成份等）的变化数据“在主观范围内绕圈子，在表面形式上打循环”。事实上，情感的感受强度、表达强度和生理唤醒指标等三个方面只是反映了情感在感9感的功能作用在于使人或机器更具有“人情味”、更友好、更容易形成自然而亲切的人与机交互，营造真正和谐的人机环境。事实是，情有效地提高思维的效率与速度，而且，情感还有一个更重要的功能，情感，就能够以“达到既定的意志目标”为行为方向，以内设的“价值观系统（或情感系统）、认知系统和意志系统”为价值计算依据，以“实现最大价值率”为行为准则，建立一系列价值计算的函数关系创造性地调整“整体规划、行为方案和具体动作”，然后对行为的最生理指标的变化数据。事实上，人在进行情感表达、情感识别和情感思维过程中，遵循着特定的逻辑程序。情感表达的逻辑程序大致是：组织决定着情感的正负）的“奖励区域”产生正向的情感反映（如满意、自豪）；当前者小于后者时，就会在大脑中的边缘系统的“惩罚区域”产生负向的情感反映（如失望、惭愧）。大脑然后对价值的目标指向、变化方式、变化时态、对方的利益相关性等进行判断，从而确定和选择情感表达的基本模式。此外，情感识别、情感计算与情感调控也遵循着特定的逻辑程序。如果不了解情感运行的内在逻辑程数学模型，也不知道情感的数学变化规律。显然，要实现情感的数字化，就必须首先建立情感的数学模型。事实上，人的情感可以通过情反映，虽然，事物的“价值率高差”在根本上决定着人的情感强度，正是上述的理论障碍，在根本上决定了情感机器人的发展局限性。目前，各国所声称拥有情感的机器人，最多只能模拟人的某些情五、情感机器人的理论框架情感的产生与运行是一个非常复杂的过程，情感机器人的研发必科学的情感理论作指导，要研发真正意义上的情感机器人是不可能理论，其根本目的在于：情感数字化。这种全新的情感理论就是“数理情感学”，它以“统一价值论”为理论前提，采用数理逻辑方法分归纳起来，“统一价值论”与“数理情感学”主要通过如下步骤论”，从物理学角度定义“价值”概念（即广义有序化能量），使价度量；然后，实现劳动价值的统一度量；③实现生产资料使用价值的统一度量。这样一来，所有价值都有着统一、明确而稳定的度量标准）；出“选择倾向性法则”或“中值价值率法则”；③事实关系、价值关系和自身行为关系的一种主观反映；②价值关系是一种特殊的事实关系，自身行为关系是一种特殊的价值关系，因此，情感是一种特殊的认知，意志又是一种意志主要是关于“怎么办”的认识；④情感以认知为基础，认知以对于事物价值特性的一种主观反映”，其中，情感是对事物价值特性的间接性和相对性反映，而价值观是对事物价值特性的直接性和绝对性反映；②价值观的客观目的在于识别“事物的价值率”，可以采用所有不同事物的价值率所组成的数学矩阵来描述一个人的价值观系统（即W=｛W③情感的客观目的在于识别“事物的价值i×jm×n率高差”，可以采用所有不同事物的价值率高差所组成的数学矩阵来描述一个人的情感系统（即M={μ});④情感矩阵与相应的i×jm×n作用系数矩阵一起，可以进行交集运算与并集运算；⑤情感系统中的每个情感元素又可以由若干个情感子元素所组成的情感矩阵来构成，行为价值特性的一种主观反映”；②意志的客观目的在于识别和处理“自身行为的价值率”，可以采用所有不同行为方式的价值率高差所组成的数学矩阵来描述一个人的意志系统（即X=｛xi×jm×n③意志矩阵与相应的作用系数矩阵一起，可以进行交集运算与并集运算；④意志系统中的每个意志元素又可以由若干个意志子元素所组成的意志矩阵来构成，从而构成二维和多维的意志矩阵，即超复杂行为的意志由若干复杂行为的意志矩阵所组成，复杂行为的意志又由若干简单行为的意志矩阵所组成，简单行为的意志由若干本能接收事物的刺激信号，提取该事物的价值观，比较人自身的中值价值率，确定情感的强度与方向，选择情感表达模式，接收和处理情感表达所产生的反馈信号；②情感识别的逻辑程序大致是：接收事物的刺激信号，检测和提取特征参数，比较情感模式，产生情感反映，存储情感信息到情感矩阵之中；③情感计算的逻辑程序大致是：将事物的价值率高差“对数转换”为情感强度，对情感强度进行交集、并集运算，产生新的情感强度，将情感强度“指数还原”为新事物的价值率高差；④情感修正的逻辑程序大致是：人通过感觉与思维，了解到某事物的实际价值率高差，与大脑中情感矩阵所记忆该事物的主观价值比较自身的中值价值率，确定多种相关行为的意志强度与意志方向，计算（即行为设计）的逻辑程序大致是：确立价值目标（根据自身生存与发展的需要），设计整体方案（按照最大价值率法则，把超复杂算出该超复杂行为的意志强度），制定实施细则（按照最大价值率法集运算，计算出该复杂行为的意志强度），落实具体行为（按照最大运算与交集运算，计算出该简单行为的意志强度），将上述各个层次的意志强度“指数还原”为相应的行为价值率高差。③意志修正的逻与大脑中意志矩阵所记忆该行为的主观价值率高差，存在一定的差化的对应关系，并根据实际需要，设置与调控各种情感模式；②推导正比，μ=Kmlog(1+ΔP)),并根据实际需要，设置与调控情感的强度系数；③对情感“八大动力特性”（强度性、稳定性、细致性、层次性、效能性、周期性、时序性与差异性）进行精确定义，并根据实际需要，设置与调控情感的动力特性；④对意志的“八大动力情感调控的客观目的就是为了使情感的动力特性与主体所处的价值六、国外情感机器人的发展状况科的交叉融合。每年都有日本感性工学全国大会召开。与此同时，一交流的人之后就会立即确定房间的亮度并观察与其交流者的表情变欧洲国家也在积极地对情感信息处理技术（表情识别、情感信息测量、可穿戴计算等）进行研究。欧洲许多大学成立了情感与智能关七、我国情感机器人的发展状况人研究。目前，中科院沈阳自动化所、原机械部的北京自动化所、哈大学研究多功能感知机，主要包括表情识别、人脸识别、人脸检测与跟踪、手语识别、手语会成、表情合成、唇读等内容，并与海尔公司我国国内开展的研究项目主要有：“脸部运动编码系统”可应用于人脸表情的自动识别与合成；“MPEG-造系统”根据语音的时间、振幅、基频和共振峰等，寻找不同情感信八、情感机器人的学术动态当前国际人工智能领域对人工情感和认知领域的研究日趋活跃。九、情感机器人的价值功能观察，以识别和理解人的情感，并通过图像、文字、语音等做出智能亲切的感觉，形成自然而亲切的交互，营造真正和谐的人机环境。机器人对不同性格利益相关性、价值取向、情感特征、个人爱好和专业特长等做出不同的反应，也有利于使用者掌握其性格脾气和功能特性，有利于在智能玩具和游戏中构筑拟人化的风格和更加逼真的场景。还可以通过对不同类型的用户建模(如操作方就可以按如下的价值特性顺序要求来生产、吸收、组织和使用信息，从而可以简化思维过程，节约思维资源，加快思维速度，减少思维差错：一是价值重要性顺序，如主体将会优先发现、优先识别、优先摄取和优先使用具有较大价值量或价值率的信息；二是时间紧迫性顺模糊、粗略而简明的方法，还是采取精确、严密而详尽的方法；三是利益倾向性顺序，如对于有利于（或不利于）维护自身利益的理论观点，主体总会优先发现支持（或否定）其成立的依据和证据；四是利益相关性顺序，如在对于事物的起因、现状和发展方向进行分析时，主体总是力图把自己的作用、自身的经验、自身的利益（或命运）与如通过综合分析电脑使用者的相貌、体形、操作方式、操作内容、交往对象（或网站）、工作时间等，可对他的能力、性格、职业、爱好等进行经验性判断，从而为其提供高效、快捷的界面服务；八是价值就会具有明确的目的性和方向性，从而显著地提高思维（或行为）的只能根据既定的程序、方法和手段，毫无选择地、毫无灵活性地完成机械地变更其程序、方法和手段。机器人一旦赋予人类式的情感，就方向，以内设的价值观系统（或情感系统）、认知系统和意志系统为划、行为方案、知识体系、价值观、思维方式等，并对变更之后的行方案、知识体系、价值观、思维方式等，都包含着一定的信息，都包社会关系（如经济的、政治的和文化的关系）在本质上都是价值关系十、情感机器人的社会影响的行为、自主的决策、创新的思维和自由的意志，就能够在复杂的环境条件下，了解和猜测主人的价值取向、主观意图和决策思路，灵活任务，从而在更大的工作范围取代人。届时，从纯逻辑的角度来看，代人，机器人将会成了一支越来越庞大的“劳动大军”，那么机器人俱乐部、学校、托儿所、职介所等行业将会迅速发展起来，社会的生2、社会关系的调整。机器人的行为效应（如违法犯罪后果、社会与经济收益等）应该由谁来承担，是研制者、制造者、控制者还是是重新调整程序？如果机器人被人所“杀”，人应该如何承担法律和经济责任？一方面应该如何使机器人“遵纪守法”，另一方面应该如机器人与机器人之间的经济与法律纠纷应该如何处理？机器人是否3、伦理观念的变迁。由于情感与意志的赋予，机器人与人之间的界线就会越来模糊，机器人具有了“人性”，参与了社会事务与人错误。机器人作为“二等公民”，应该如何确立其“社会地位”，如4、生活方式的变更。随着机器人越来越多地替代了人类从事简自主性、创造性和复杂性较强的工作，其工作时间的随意性、工作地化，包括个人消费、人际交往和家庭结构等方面的变化。此外，人将考和自主行为，由于其信息的处理速度快，信息的贮存量大，运转的准确性高，在许多方面具有比人类更多的优势，他们一旦“哗变”，地位，决定和制约着人的行为活动和其它思维活动的基本框架与总体方向，人工情感的全面实现不仅可以使计算机具有友好的、人性化的人机界面，更重要的是能够使机器人或计算机具有更高的信息处理速度与效率，具有独立的决策能力和行为控制能力，具有创造性和开拓性的思维能力。到了那个时候，从纯逻辑的角度来看，人与机器人之间已经没有任何区别了，只有机器体与肉体之间的区别了，人与机器人之间就可以实现全面的融合：一方面，机器人的一第三方面，机器人与人可以进行相互转化。例如，一个人的肉体老化后，可以将其大脑中所有的认知、情感与意志方面的信息提取出来，输入机器人的大脑中暂时“贮存”下来，并由该机器人代为本人继续行使有关的社会职责，等本人的“克隆”体制作完成后，再把机器人的大脑中的有关信息移植到过来。总之，将来的情感机器人与人类可能并没有明显的界限和本质的区别，它们各有所长，各有所短，分别适合于不同的社会生产与社会生活的环境条件，彼此十一、机器人的发展历程机器人技术的形成，归功于在第二次世界大战中各国加强了经济机器人技术的发展主要基于两个目的：一是，机器人可以干人不愿意干的事，从而把人从有毒的、有害的、高温的或危险的的环境中高复杂性、高重复单调性工作，人是无法适应的，一些太空领域、深和信息，工作时把信息读取出来，然后发出指令，这样的话机器人可境没有感知，这个操作力的大小，这个工件存在不存在，焊接的好与觉，如力觉、触觉、滑觉、视觉、听觉等，它能够通过感觉来感受和纷纷提出了“情感计算”、“感性工学”、“人工情感”与“人工心理”等理论，为情感识别与表达型机器人的产生奠定了理论基础。主情感手势、动作识别与理解技术，表情合成和情感表达方法和理论，术，情感测量和表示技术，情感交互设计和模型等。这种机器人能够基本的情感模式。但是，这种机器人没有内在的情感逻辑系统，不能某创立了“统一价值论”与“数理情感学”，为情感理解型机器人的之上，揭示了情感的哲学本质就是人脑对于事物价值特性的主观反映，情感的客观目的在于引导人如何正确地识别价值、消十二、情感机器人的经济前景误操作带来的残次零件风险等，改善劳动条件，加快产品更新换代，消除枯燥无味的工作，节约劳动力，提供更安全的工作环境，减少劳特种机器人（包括管道机器人、爬壁机器人、水下机器人、自动导引展和数字产品的价格下降，家用机器人必将成为未来数字家庭的主普及的“导火索”，这场革命必将与个人电脑一样，彻底改变这个时非制造业的发展一个重要时期，也是智能机器人发展的一个关键时中一个重要的原因就是现有机器人的“情商”为零。由于没有情感的引导，机器人本身没有任何自主性和灵活性，没有友好的人机界面，行为灵活性、决策自主性和思维创造性，这样一来，从纯逻辑的角度人际交往和技术创新等，可以在更大的程度上和更深的层次上取代十三、我国机器人的市场分析的技术力量相对分散，企业生产规模小，产品质量不稳定，没有形成发的技术力量相对分散，难以形成合力。由于技术、市场、政策等多上下料（冲压、压铸、铸锻、注塑等用的大多是上下料