讓人工智能更懂你！ 首個(gè)人機(jī)交互情感計(jì)算國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布

出品：科普中國

作者：中國科學(xué)院軟件研究所 人機(jī)交互北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

監(jiān)制：中國科普博覽

人機(jī)交互，這個(gè)名詞想必你不會(huì)覺得陌生，但人機(jī)交互具體指的是什么，可能就有點(diǎn)難回答了。從名稱上來看，人機(jī)交互的首要因素是“人”，在人機(jī)交互過程中，人類特有的情感因素有著不容忽視的作用。

近期，中國科學(xué)院軟件研究所、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院等共同牽頭制定的“信息技術(shù)-情感計(jì)算用戶界面-模型”正式發(fā)布，這也是首個(gè)人機(jī)交互情感計(jì)算用戶界面國際標(biāo)準(zhǔn)。

相信屏幕前的你也很好奇，自己到底是怎么被機(jī)器“計(jì)算”的？

（圖片來源：Veer圖庫）

好家伙！人類的情感居然能被算出來？

人機(jī)交互（HCI）學(xué)科是一個(gè)關(guān)注人和機(jī)器之間交互模式的多學(xué)科研究領(lǐng)域，其關(guān)注有關(guān)人和計(jì)算機(jī)之間的界面設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的所有問題。系統(tǒng)可以是各種各樣的機(jī)器，也可以是計(jì)算機(jī)化的系統(tǒng)和軟件。用戶界面通常是指人機(jī)交互過程中用戶可見的部分，用戶通過用戶界面與系統(tǒng)交流，并進(jìn)行操作。1995年，MIT（麻省理工）媒體實(shí)驗(yàn)室的Rosalind Picard教授首次提出了“情感計(jì)算（Affective Computing）”的概念，并于1997年正式出版了《Affective Computing》一書。她把“情感計(jì)算”定義為：針對(duì)人類的外在表現(xiàn)，能夠進(jìn)行測(cè)量和分析并能對(duì)情感施加影響的計(jì)算。

（圖片來源：Veer圖庫）

情感計(jì)算是研究和開發(fā)能夠識(shí)別、解釋、處理和模擬人類情感的系統(tǒng)和設(shè)備的學(xué)科。它是一個(gè)跨越計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)的跨學(xué)科領(lǐng)域。情感計(jì)算的目標(biāo)是創(chuàng)造智能機(jī)器，能夠理解和響應(yīng)人類情感，從而改善人機(jī)交互，并增強(qiáng)整體用戶體驗(yàn)。它使用機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語言處理技術(shù)來識(shí)別和提取文本、音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)中的情感信息。

借助這項(xiàng)技術(shù)，可以幫助人們更好地理解和分析人類情感，并應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如市場(chǎng)營銷、醫(yī)療保健、社交媒體、心理學(xué)等。情感計(jì)算可以幫助企業(yè)了解消費(fèi)者的情感需求，提高產(chǎn)品和服務(wù)的質(zhì)量，也可以幫助醫(yī)療保健行業(yè)了解患者的情感狀態(tài)，提供更好的醫(yī)療服務(wù)。

2022年6月，由中國科學(xué)院軟件研究所、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院等機(jī)構(gòu)共同牽頭制定的“信息技術(shù)-情感計(jì)算用戶界面-模型”國際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，是關(guān)于情感交互的全球首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)。

這個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)中主要規(guī)定了情感計(jì)算用戶界面的框架、交互模型、情感表示、情感數(shù)據(jù)、情感識(shí)別、情感決策等描述情感交互系統(tǒng)的通用功能和要求，并擴(kuò)展為系列標(biāo)準(zhǔn)用以專門研究此類系列標(biāo)準(zhǔn)的制定。該標(biāo)準(zhǔn)定義了情感計(jì)算的通用模型，并且說明了情感計(jì)算用戶界面標(biāo)準(zhǔn)在某個(gè)特定的情境下的定義方式和應(yīng)用方法。

有了標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地聽見你的“心聲”

情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)情感計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和推廣，提高情感計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和可靠性。具體來說，情感計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)可以提高情感計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。由于情感計(jì)算涉及到語言理解、情感分析和情感生成等多個(gè)方面，因此需要統(tǒng)一的技術(shù)和方法來保證情感計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。通過建立情感計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，可以規(guī)范情感計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)和方法，避免因技術(shù)和方法的不同而導(dǎo)致的誤差和差異。

其次，情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)不同機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間的合作和交流，推動(dòng)情感計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。情感計(jì)算技術(shù)在不同領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，例如市場(chǎng)調(diào)研、社交媒體分析、醫(yī)療保健等。通過建立情感計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，可以促進(jìn)不同機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間的合作和交流，推動(dòng)情感計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，從而提高情感計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用性。

（圖片來源：Veer圖庫）

最后，情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)情感計(jì)算與其他領(lǐng)域的融合，推動(dòng)跨領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。情感計(jì)算與自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等領(lǐng)域密切相關(guān)，通過建立情感計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)，可以促進(jìn)情感計(jì)算與其他領(lǐng)域的融合，推動(dòng)跨領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，從而提高情感計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用范圍和水平。

情感計(jì)算，也能有“國際標(biāo)準(zhǔn)”？

情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)的建立不僅是為了規(guī)范情感計(jì)算技術(shù)在人機(jī)交互中的應(yīng)用，更是為了提高人機(jī)交互的質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。在今天的智能化時(shí)代，人機(jī)交互已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。而情感?jì)算技術(shù)，作為一種能夠幫助計(jì)算機(jī)理解和表達(dá)情感的技術(shù)，可以進(jìn)一步提升人機(jī)交互的效果和體驗(yàn)。

（圖片來源：Veer圖庫）

在制定情感計(jì)算用戶界面系列標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，制定者們不僅考慮了技術(shù)方面的問題，更注重了用戶體驗(yàn)和情感因素的重要性。他們認(rèn)為，情感計(jì)算技術(shù)應(yīng)該能夠更好地理解用戶的情感需求，通過情感分析和生成等技術(shù)手段，讓計(jì)算機(jī)能夠更好地與用戶進(jìn)行情感交流和互動(dòng)。

在制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中，制定者還注意到了語言和文化差異對(duì)情感計(jì)算的影響。由于不同語言和文化背景的用戶對(duì)情感表達(dá)和理解存在差異，因此需要考慮多語言和跨文化方面的因素，以確保標(biāo)準(zhǔn)的適用性和準(zhǔn)確性。

除此之外，制定者們還考慮了情感計(jì)算與其他領(lǐng)域的融合，以推動(dòng)跨領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。情感計(jì)算技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，如市場(chǎng)調(diào)研、醫(yī)療保健、社交媒體分析等，因此需要考慮情感計(jì)算與其他領(lǐng)域的融合，以推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。

這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定，將有助于推動(dòng)情感計(jì)算技術(shù)在人機(jī)交互領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，從而提高人機(jī)交互的質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。

該標(biāo)準(zhǔn)的建立結(jié)構(gòu)框架是什么樣的？

情感計(jì)算用戶界面是一種與用戶情感需求和情感特性進(jìn)行交互的用戶界面。其處理過程包括情感特性數(shù)據(jù)的收集、識(shí)別、決策和表示。用戶根據(jù)基于情感表示系統(tǒng)提供的反饋調(diào)整情感，并與系統(tǒng)展開進(jìn)一步的交互。情感表示提供了情感計(jì)算用戶界面中對(duì)于情感的統(tǒng)一描述。

（圖片來源：Veer圖庫）

情感計(jì)算用戶界面組成部分包括：情感數(shù)據(jù)的采集、識(shí)別、決策和表達(dá)等4個(gè)部分。情感數(shù)據(jù)的采集通過多種設(shè)備/傳感器盡可能多的采集蘊(yùn)含用戶情感信息的數(shù)據(jù)，包含語音、表情、文本、行為、以及生理信號(hào)等多種模態(tài)的數(shù)據(jù)，采集的有效數(shù)據(jù)的豐富程度是情感計(jì)算的基礎(chǔ)。情感識(shí)別是通過分析情感數(shù)據(jù)的模式和規(guī)律對(duì)用戶情感進(jìn)行識(shí)別的過程。情感決策指信息系統(tǒng)根據(jù)識(shí)別出的用戶情感通過決策模塊選擇表達(dá)的情感，從而選擇待表達(dá)的情感。情感表達(dá)是根據(jù)選擇表達(dá)的情感以不同的情感呈現(xiàn)方式通過輸出設(shè)備向用戶傳遞與表現(xiàn)情感。通過情感計(jì)算用戶界面各個(gè)組成部分，使得認(rèn)知空間和信息空間進(jìn)行交互。其中，交互的類型可以分為兩種，一種交互是由用戶指向基于計(jì)算的系統(tǒng)，代表由用戶向系統(tǒng)進(jìn)行輸入。另一種交互則是由基于計(jì)算的系統(tǒng)指向用戶，代表系統(tǒng)向用戶提供反饋。情感表示為情感計(jì)算用戶界面模型的四大組件提供了基礎(chǔ)。

情感計(jì)算用戶界面正是根據(jù)用戶的需求和特性，將用戶的體驗(yàn)個(gè)性化，從而達(dá)到更為和諧的人機(jī)交互過程。在情感計(jì)算用戶界面體系中，最主要的特性是將用戶的情感 (Affect) 數(shù)據(jù)加入到交互過程中，將人的情感進(jìn)行數(shù)字化來分析用戶的情感需求以及行為偏好，并及時(shí)對(duì)用戶進(jìn)行有“情感”的反饋。

總的來說，其本質(zhì)是使計(jì)算機(jī)更加智能高效的理解人的情感，使交互模式更加類人和多元，交互策略更加全面和立體，交互感受更具溫度和親和力，構(gòu)建更加智能和諧的人機(jī)環(huán)境。

情感計(jì)算，讓智能服務(wù)更貼心

目前人機(jī)交互已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于智能服務(wù)系統(tǒng)、智能家居、遙控機(jī)器人和遠(yuǎn)程醫(yī)療等行業(yè)。以往人機(jī)交互主要為完成特定任務(wù)而在用戶與計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)信息交換，普遍缺乏對(duì)用戶情感的捕捉、識(shí)別、理解以及反饋的過程。

情感計(jì)算用戶界面標(biāo)準(zhǔn)的制定可以促進(jìn)情感計(jì)算技術(shù)在人機(jī)交互領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展，通過對(duì)用戶情感和需求的精準(zhǔn)感知和分析，可以讓計(jì)算機(jī)更好地理解和感知用戶的情感和需求，從而提供更加個(gè)性化、智能化的服務(wù)和反饋，讓智能的計(jì)算機(jī)變得更加智能。

無論是社交媒體、智能家居還是教育和培訓(xùn)應(yīng)用，情感計(jì)算技術(shù)都可以為用戶帶來更加個(gè)性化、智能化和自然化的服務(wù)和反饋，讓我們?cè)谏詈蛯W(xué)習(xí)中感受到更多的樂趣和便利，幫助我們更好地享受生活和學(xué)習(xí)的過程。

例如線下零售行業(yè)，零售商需要不斷通過創(chuàng)新的服務(wù)來提高顧客的購物體驗(yàn)，情感計(jì)算在零售行業(yè)的應(yīng)用，主要集中在提升購物體驗(yàn)的服務(wù)中，舉個(gè)例子：

一天晚上，一個(gè)名為“莉莉”的客戶來到了一家電子產(chǎn)品零售店，她需要一臺(tái)新的平板電腦。進(jìn)門后銷售人員熱情的接待了她，開始向她介紹各種型號(hào)的平板電腦，并解答她所有的問題。

在談?wù)摬煌a(chǎn)品的特點(diǎn)時(shí)，銷售人員注意到莉莉的語氣有點(diǎn)緊張，于是他們問她是否有什么特別的需求。莉莉告訴他們，她需要一款性能比較好的平板電腦，以便她可以在家遠(yuǎn)程辦公，另外她還擔(dān)心這些設(shè)備會(huì)不會(huì)很難使用，因?yàn)樗皇呛苌瞄L處理電子產(chǎn)品。

（圖片來源：Veer圖庫）

員工通過情感計(jì)算技術(shù)分析了莉莉的語氣和言辭，發(fā)現(xiàn)她非常關(guān)心設(shè)備的易用性和操作復(fù)雜度。員工們決定向莉莉推薦一款易于操作的平板電腦，他們告訴她這款設(shè)備具有簡單的用戶界面和易于理解的指南。莉莉非常感激這些建議，她決定購買這款平板電腦。當(dāng)她離開門店時(shí)，銷售人員使用情感計(jì)算工具來分析她的語氣和表情，發(fā)現(xiàn)她非常滿意和放心，這使他們感到非常滿足。

在這個(gè)故事中，門店成功地使用情感計(jì)算技術(shù)來提供更加個(gè)性化和人性化的服務(wù)，從而給消費(fèi)者帶來了更好的消費(fèi)體驗(yàn)，也進(jìn)一步幫助門店吸引新客戶、提高客戶滿意度和忠誠度。

當(dāng)前，情感計(jì)算技術(shù)已成為人機(jī)交互領(lǐng)域的熱門話題，它可以讓機(jī)器“懂得”人類的情感和需求，提供更好地服務(wù)和反饋。人機(jī)交互情感計(jì)算國際標(biāo)準(zhǔn)的制定將為情感計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供重要的指示作用，在促進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高技術(shù)和產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的基礎(chǔ)上，推動(dòng)國際合作和交流，為政策和法律的制定和實(shí)施提供支持和參考。

想想看，或許未來的某一天，智能系統(tǒng)能夠根據(jù)你的心情為你提供“私人訂制”的服務(wù)，還真是有點(diǎn)小激動(dòng)呢！

編輯：孫晨宇