收藏本站
《北京科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于人工心理的情感建模及人工情感交互技术研究

王玉洁  
【摘要】: 人机交互是21世纪的重大信息技术,也是当前信息产业竞争的一个焦点,世界各国都将人机交互技术作为重点研究的一项关键技术。情感计算与人工心理是和谐人机交互与人工智能领域中日益受到关注的新的研究方向,也是数学、信息科学、智能科学、神经科学、生理及心理科学等多学科交叉的新结合点。 本课题以人工智能的理论与技术、人工心理理论为基础,对人机情感交互的技术和方法进行了探索性的研究,如情感模型的建立、拟人化情感表达等一系列核心问题。以研究和建立人工心理的情感模型为主要内容,构建人机情感交互的软硬件研究平台,通过数学仿真以及编程实现模拟人类情绪、情感的变化过程和相应的行为,更好的实现和谐人机交互,从而建立个人机器人应用研究的理论基础。 本文的主要研究工作内容与创新点如下: (1)情感模型被认为是通过与用户的情绪发生作用来实现更有效的人机交互的一个关键组成部分,其基础和根本是对自然情绪的实质的理解和表示,是情感计算和人工心理的重要研究方向。本文提出情感能量的组成,情感能量由两部分组成:一部分来自于外界,另一部分来自于体内;人在内、外两部分情感能量的共同作用下,产生了多种情感变化,由多种情感状态组成的集合构成情感空间。利用微分方程建模的方法,建立了基于人工心理的情感变化过程的模型,研究情绪动态过程的变化趋势。分析结果表明,人的情绪是围绕平静状态在上下波动,不是静止不变的,与实际情况相符合。提出了一种人机情感交互系统的组成结构,并确定了各部分的功能。 (2)本文利用隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)来识别人脸表情,描述情感状态变化输出概率。当状态输出概率取较大或较小的值时,累积计算的结果可能超出计算机浮点数范围,产生溢出问题。本文提出将计算机自动计算比例因子系数的方法用于人脸表情识别中,并将改进后的HMM与不变矩等方法相结合,进行表情识别。实验证明,自动计算比例因子的方法减小了错误率,提高了正确率,将人从训练计算过程中解放出来,从而提高了计算速度。 (3)建立了一种新的情感模型——基于模糊认知图(Fuzzy Cognitive Map ,FCM)的情感模型。通过对情感能量使人产生情感状态变化的分析,用FCM来描述情绪状态刺激转移过程,并建立起相应的模型,给出算法。在上述情感模型的基础上,用数学仿真软件MATLAB构建了仿真研究平台,进一步研究了FCM情感模型的变化规律,验证了模型的有效性及实用性,对有关的仿真曲线与仿真结果从心理学意义上给与了合理的解释。采用关联度分析的方法,将多个专家的FCM模型进行综合,分析消费者快乐情绪与商品销售服务间的关系。并结合实际将基于模糊认知图的情感模型应用于花卉销售网站的导购系统中,实现与顾客的情感交互,体现了系统的智能化特点。为和谐人机交互技术在农业生产中的应用、新农村建设服务做出了探索性贡献。 (4)为了实现更好的人机交互,在分析虚拟现实技术、真实感人脸建模等技术的基础上,提出了情感虚拟人系统结构。以人脸表情合成为主要任务,从输入的二维中性表情照片中获取特征点(即控制点)数据及纹理坐标数据,合成具有表情的特征人脸。本文对Dirichlet自由变形算法进行了改进,提高了算法的效率,以FACS和MPEG-4为基础建立了相应的表情合成系统。 在上述建立的各种算法和模型基础上,设计和实现了拟人化网络型信息咨询服务系统,验证了模型的有效性和正确性。和一般的信息咨询服务系统相比,该信息咨询服务系统更具智能,更有拟人化的特征。
【学位授予单位】:北京科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP18

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李长江;李孝安;;基于隐马尔可夫模型的机器人足球赛场态势评估[J];科学技术与工程;2012年04期
2 李力;周昌乐;;基于范德波尔方程的情绪模型[J];厦门大学学报(自然科学版);2011年04期
3 蒋正金;;基于认知与情感计算的在线学习模式探讨[J];科技资讯;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨勇;基于粗糙集理论的表情识别研究[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙凤芳;汽车普适计算中情感计算模型的初步研究[D];吉林大学;2011年
2 祝丁丁;基于视觉的家庭服务机器人的情感认知研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志良;人工心理学──关于更接近人脑工作模式的科学[J];北京科技大学学报;2000年05期
2 陈立言;面部表情及眼神的研究及其意义[J];广西民族学院学报(自然科学版);2000年02期
3 杨亚萍;胡俊杰;;模糊认知图在协同式医疗诊断系统中的应用[J];计算机工程与应用;2006年07期
4 滕少冬,王志良,王莉,刘冀伟,解仑;基于马尔可夫链的情感计算建模方法[J];计算机工程;2005年05期
5 杨瑞元,邱建雄;基于图像的建模和绘制技术综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年02期
6 晏洁,高文,尹宝才;具有真实感的三维虚拟特定人脸生成方法[J];计算机学报;1999年02期
7 黄建龙,罗寅峰;基于VRML虚拟设计的研究与应用[J];机械研究与应用;2004年04期
8 乔建中;情绪研究的取向与动向[J];南京师大学报(社会科学版);1996年02期
9 贾宾,朱小燕,罗予频,tsinghua.edu.cn,胡东成;消除溢出问题的精确Baum-Welch算法[J];软件学报;2000年05期
10 茅晓泉,胡光锐;基于最大互信息的离散隐马尔柯夫模型训练方法[J];上海交通大学学报;2001年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈晓梅;;《哈克贝利·费恩历险记》中水的原型[J];安徽广播电视大学学报;2009年04期
2 陈芬;林学华;赵清华;;基于骨骼蒙皮动画的三维虚拟士兵研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
3 王万军;基于同异反AHP的综合评价模型研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
4 张耀胜;;基于VR和GIS的城市仿真技术的研究[J];安徽建筑;2006年01期
5 彭珍珠;;《尤利西斯》与社会性别[J];安徽师范大学学报(人文社会科学版);2006年01期
6 于瑛;;浅析古德曼·布朗悲剧的酿成原因[J];安徽文学(下半月);2009年01期
7 姜伟利;;集体无意识与中国知识分子传统——关于“十七年”文学一体化成因的解读[J];安徽文学(下半月);2009年05期
8 张晓宁;;周密《高阳台·送陈君衡被召》的情感倾向新论[J];安康学院学报;2010年01期
9 吴蓓;;马氏链预测模型的代数处理方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年01期
10 郭瑞林;刘亚飞;王景顺;;作物育种同异理论的研究现状与展望[J];安阳工学院学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 解迎刚;王志良;张琴;;基于模糊理论的智能服装交易系统研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 解迎刚;王志良;;学习者情绪空间定义及应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王娟;;环境意象与犯罪行为预防[A];Proceedings of Conference on Psychology and Social Harmony(CPSH2011)[C];2011年
4 白凤双;杨尚宝;涂序彦;白龙飞;;机制主义下控制系统的拟人特性[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年
5 段晓楠;;智能虚拟环境中虚拟Agent感知模型的研究[A];AECC专题学术研讨会论文集[C];2007年
6 付林;龚光红;黄展鹏;;人体运动建模和可视化仿真[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
7 孙佩宏;陶霖密;;PAD情感空间中情感距离度量方法[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
8 何帆;;信息不对称条件下的大系统协商控制与决策[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 王宏伟;周前祥;;虚拟人体系统建模应用综述[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
10 平安;王志良;;基于生理信号的人机情感交互系统应用研究综述[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王晓滨;坤宁安对围绝经期慢性应激抑郁大鼠行为的影响及作用机制研究[D];黑龙江中医药大学;2010年
3 程熙;交互式虚拟人运动生成与控制算法研究[D];浙江大学;2010年
4 傅建安;20世纪中国文学都市“巫女”形象论[D];湖南师范大学;2010年
5 张颖;479例妇女产后抑郁情况及社会心理影响因素分析研究[D];华中科技大学;2011年
6 黄杰;沿海港口吞吐量与国民经济关系研究[D];大连海事大学;2011年
7 袁梅;中国古代神话中智慧导师阿尼玛原型及其承传移位[D];曲阜师范大学;2010年
8 鲁杰;中医意象思维的心理学研究[D];北京中医药大学;2011年
9 熊宇飞;意识的世界与主体的生成[D];暨南大学;2011年
10 方颖妍;肝郁型高泌乳素血症患者人格特征及大鼠模型神经内分泌改变的研究[D];广州中医药大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
2 张研;论人物的病态性[D];上海外国语大学;2010年
3 李婷婷;《八月之光》中种族歧视下一个混血儿的悲剧[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭益汝;基于特征融合的人脸识别和表情识别[D];大连理工大学;2010年
5 黄华;灾难新闻“英雄”原型研究[D];湘潭大学;2010年
6 彭龙富;人性的限制与突围[D];湘潭大学;2010年
7 郑青碧;基于二维图像的三维人脸建模技术研究[D];河南工业大学;2010年
8 隋菲;虚拟替身自主交互模型研究[D];河南工业大学;2010年
9 孙岩;弗洛伊德式分析《宠儿》中的塞丝[D];河北师范大学;2010年
10 庞红蕊;节庆祭祀与替罪羊之死[D];北京第二外国语学院;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴和生,何宗泽;基于网络环境下的课件设计初探[J];安徽广播电视大学学报;2002年02期
2 王志良;人工心理学──关于更接近人脑工作模式的科学[J];北京科技大学学报;2000年05期
3 王志良,赵彦玲,郝春辉,永井正武,崔国伟;采用人工心理理论的商品选购专家系统[J];北京科技大学学报;2001年04期
4 冯奕竞;以人为本——远程教育生存与发展的基础理念[J];中国远程教育;2002年11期
5 何良华,邹采荣,包永强,赵力;人脸面部表情识别的研究进展[J];电路与系统学报;2005年01期
6 谭华春;章毓晋;;基于人脸相似度加权距离的非特定人表情识别[J];电子与信息学报;2007年02期
7 肖云;韩崇昭;郑庆华;赵婷;;基于粗糙集-支持向量机理论的过滤误报警方法[J];电子与信息学报;2007年12期
8 商琳,万琼,姚望舒,王金根,陈世福;一种连续值属性约简方法ReCA[J];计算机研究与发展;2005年07期
9 苗夺谦,胡桂荣;知识约简的一种启发式算法[J];计算机研究与发展;1999年06期
10 罗飞;王国胤;杨勇;;一种基于Gabor小波特征的人脸表情识别新方法[J];计算机科学;2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于洪;Rough Set理论及其在数据挖掘中的应用研究[D];重庆大学;2003年
2 张丽新;高维数据的特征选择及基于特征选择的集成学习研究[D];清华大学;2004年
3 何良华;人脸表情识别中若干关键技术的研究[D];东南大学;2005年
4 刘天羽;基于特征选择技术的集成学习方法及其应用研究[D];上海大学;2007年
5 解迎刚;基于人工心理的智能化E-Learning系统研究[D];北京科技大学;2007年
6 腾少冬;应用于个人机器人的人工心理模型的研究[D];北京科技大学;2006年
7 王国江;人机情感交互的方法与技术研究[D];北京科技大学;2007年
8 杨国亮;人工心理相关技术研究—面部表情识别与情感建模[D];北京科技大学;2006年
9 张雪元;基于人工心理的服务机器人交互平台相关技术研究[D];北京科技大学;2007年
10 周书仁;人脸表情识别算法分析与研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王斌;机器人足球比赛态势分析与性能评测系统研究[D];西北工业大学;2006年
2 周健;基于粗糙集和SVM的语音情感识别[D];西南交通大学;2007年
3 翟俊杰;基于动力学的人工情感模型研究[D];北京邮电大学;2007年
4 董静;基于HMM的情感模型及在心理咨询专家系统中的应用研究[D];首都师范大学;2009年
5 刘江伟;基于人眼检测的驾驶员疲劳状态识别技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 施竟成;面向智能空间的上下文感知系统研究[D];浙江大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张志谦;;通过内外概率算法如何实现音乐节奏自动生成[J];音乐大观;2012年04期
2 卞玉龙;刘箴;;一种虚拟人追逐过程中的情绪博弈模型[J];智能系统学报;2012年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志良;人工心理学──关于更接近人脑工作模式的科学[J];北京科技大学学报;2000年05期
2 曾建超,石定机;虚拟现实技术及系统[J];高技术通讯;1994年09期
3 程永清,庄永明,杨静宇;一种改进的Fisher判别准则[J];计算机研究与发展;1991年06期
4 晏洁;显示具有真实感的三维合成人脸图形的两种方法[J];计算机工程;1998年01期
5 晏洁,宋益波,高文;一个聋哑人辅助教学系统[J];计算机辅助设计与图形学学报;1998年05期
6 晏洁;从一般人脸模型到特定人脸模型的修改[J];计算机工程与科学;1997年02期
7 苗原;张文生;李实;孙增圻;;基于模糊认知图的因果推理[J];模式识别与人工智能;1999年02期
8 郭跃飞,姜志华,杨静宇,邬永革,黄修武;一种新的代数特征抽取方法及人脸识别[J];南京理工大学学报;1997年05期
9 乔建中;情绪研究的取向与动向[J];南京师大学报(社会科学版);1996年02期
10 张宁,袁宏春;用VRML语言构造动态虚拟现实模型[J];微型机与应用;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 吴健辉;罗跃嘉;;情绪的认知科学研究途径[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王琦;何媛媛;;人工情感研究初探[J];计算机与现代化;2008年10期
2 滕少冬;王志良;王莉;王国江;;基于心理能量思想的人工情感模型[J];计算机工程与应用;2007年03期
3 韩照波;陈立胜;;基于核心软件的虚拟样机技术[J];自动化技术与应用;2007年09期
4 李江;;信息化战场下军事指挥决策的人机交互技术与方式研究[J];国防科技;2009年06期
5 谷学静;王志良;魏哲华;王超;;基于人工心理理论的情感模型构建方法研究[J];微计算机信息;2006年05期
6 韩照波;;基于核心软件的虚拟样机技术[J];试验技术与试验机;2007年02期
7 丁树奇;贾艳;;电子政务系统中的人机交互技术应用[J];科技情报开发与经济;2008年12期
8 吴秀玲;;浅析多媒体人机交互技术[J];中国现代教育装备;2008年09期
9 宋亦旭,贾培发;人工情感及其应用[J];控制理论与应用;2004年02期
10 张雪元,王志良,永井正武,郭栋;应用于机器人的情感模型研究[J];计算机工程;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谷学静;王志良;刘冀伟;刘杉;;基于HMM的人工心理建模方法的研究[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
2 王志良;;人工心理研究进展[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
3 王志强;熊子东;傅向华;;基于螺旋模型的歌曲情感识别算法研究[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【oral】[C];2011年
4 刘怡;高玥;;基于情感的音频音乐自动分类方法研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
5 ;河南科技大学[A];2010年中国机械工程学会年会主旨报告[C];2010年
6 王志良;解仑;刘冀伟;薛为民;魏哲华;;基于人工心理理论的情感模型建立及其数值仿真[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
7 解迎刚;王志良;;学习者情绪空间定义及应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 陈爱军;林迅;;人机交互技术在装置艺术中的应用[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
9 马鋆;王志良;;基于HSV颜色模型和个性空间的商品选购系统研究[A];第一届中国情感计算及智能交互学术会议论文集[C];2003年
10 潘红艳;陶霖密;杨陈科;张军;徐徐徐;;Th-Notes多通道共享笔记系统的设计与实现[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第2届中国人机交互学术会议(CHCI'06)论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  张宝敏;天津科技大学“大家庭”关爱贫困学子[N];中国教育报;2006年
2 本报记者 陈成智;为了少数民族地区的腾飞[N];海南日报;2007年
3 吴静;学为人师 求新务实[N];青岛日报;2006年
4 陈雪松陈晓玲 记者 胡毅;规范校园饮食制度 健全食品质量安全[N];中国食品质量报;2007年
5 胡晓伟;天津科技大学:彰显轻工特色 成果转化服务经济发展[N];天津日报;2008年
6 记者 韩晓玲 实习生 隆栋 通讯员 李灿华;首个县域发展研究中心落户武汉科技大学[N];湖北日报;2008年
7 记者 林亚茗 通讯员 林晓涌;我省拟组建“广东科技大学”[N];南方日报;2006年
8 刘盈蓉 高韶华 马科林;雨湖工商打击传销不留空挡[N];湘潭日报;2008年
9 ;“省心”才是硬道理[N];网络世界;2004年
10 任效良 路熙娜;高校怎样践行以人为本?[N];北方经济时报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉洁;基于人工心理的情感建模及人工情感交互技术研究[D];北京科技大学;2007年
2 腾少冬;应用于个人机器人的人工心理模型的研究[D];北京科技大学;2006年
3 张雪元;基于人工心理的服务机器人交互平台相关技术研究[D];北京科技大学;2007年
4 王国江;人机情感交互的方法与技术研究[D];北京科技大学;2007年
5 解迎刚;基于人工心理的智能化E-Learning系统研究[D];北京科技大学;2007年
6 张燕丽;基于模糊认知图的动态系统的建模与控制[D];大连理工大学;2012年
7 杨国亮;人工心理相关技术研究—面部表情识别与情感建模[D];北京科技大学;2006年
8 刘建国;虚拟人情感模型及认知方法研究[D];华中科技大学;2009年
9 骆祥峰;认知图理论及其在图像分析与理解中的应用[D];合肥工业大学;2003年
10 杨国亮;人工心理相关技术研究[D];北京科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何海鹏;多层情感模型的研究[D];太原理工大学;2010年
2 许克锋;情感计算及其状态转移的控制模型研究[D];北京邮电大学;2008年
3 谢军;虚拟赛场观众情感模型研究[D];南京理工大学;2011年
4 胡博超;基于粒子系统的情感建模研究[D];厦门大学;2009年
5 梁建伟;人工内分泌情感模型研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 敬笠洋;基于模糊认知图的工程争端建模及其决策研究[D];天津大学;2012年
7 蒋健勋;面向儿童的人机交互技术研究[D];浙江大学;2011年
8 李昀艳;基于模糊认知图的供应链前向—后向分析[D];大连理工大学;2011年
9 翟俊杰;基于动力学的人工情感模型研究[D];北京邮电大学;2007年
10 李睿;具有情感的自主化虚拟人关键技术研究[D];天津理工大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026