数字人技术：探索人机交互的前沿领域

数字人技术的研究分为三个层次：数字人的生理结构；数字人的心理与认知结构；数字人的运动结构。数字人与数字社会的关系研究成为数字人技术的前沿问题，和谐人机交互正在成为信息技术研究的重要领域。数字人技术越来越成为社会发展需要的技术之一。主要研究测人传感器技术和人类行为数字化技术。这里，我们可以看到，日本已经把引以为豪的机器人技术引申为数字人技术。

理论教育 2023-06-17

离线推理机建模基于RBF神经网络

人工神经网络是由非线性处理单元组成的非线性大规模自适应动力系统。在本节中，我们应用RBF神经网络来建立服装选购人工心理模型。针对这一问题，在本节中，将采用一种径向基神经网络离线学习方式来减轻用户的疲劳程度。图中，粗线表示每一代中用户的预测结果，细线表示RBF神经网络的真实评测。实验结果表明，RBF神经网络具有较快的运算速度和最佳逼近性能，预测数据与实际数据基本吻合，取得了较好的效果。

理论教育 2023-06-17

未来研究需解决的问题

2003年，就人工情感与情感计算具有挑战性的六个问题，Picard与Eva Hudlicka进行了批评与反批评的论述。8）如何验证机器情绪的正确性，这也就是人工情感研究所面临的图灵测试问题。针对这些学科前沿的源头问题，进行创新性研究，解决普遍认为是人工情感与人工心理研究中的几个困难问题，这是我们未来面临的主要挑战，当然这也是我们的机遇。

理论教育 2023-06-17

大脑的三个主要部分

地球生命已有30多亿年的历史，在这个历史长河中，生物的大脑缓慢地进化，形成了今天的样子。图2-6 人类大脑的三大组成部分爬行脑位于最底部，是一个状似爬行动物的结构，它是爬行动物就已全部具备了的脑结构，已有2亿年的历史。此外，爬行脑在人类的本能性的身体反应中也起着重要的作用。新皮层是人类独有的，从进化上看，人类的大脑皮层包含了几种不同的成分。在人类的大脑中，新皮质占了全部皮质的96%，而古皮质则剩下很小的部分。

理论教育 2023-06-17

左右脑结构与功能的探究

但两者有不同的功能，分管人的不同行为。人们在致力于探索左右半球功能差别的同时，也在力图寻找左右脑形态方面的差异，并试图使其与功能方面的差异联系起来。为了搞清左右大脑半球的功能差别，人们进行了大量的研究。时至今日，相当多的人认为，大脑左右半球的功能差别已研究得相当清楚，它们各司其职。1988年，Bryden总结了较大的三种病例的利手与语言倾向的关系。表2-3 左右脑功能对比

理论教育 2023-06-17

个人机器人技术的发展现状与前景

与服务机器人相比，更高的目标是研究个人机器人技术。被视为后PC时代标志的个人机器人从1999年开始纷纷面世，以至于1999年被称为个人机器人元年。它们共同的特点有：①因体型小，可以成为个人的从属物，因而称为个人机器人；②对外界刺激有反应，能学习、成长，像活的动物一样；③可以同人进行生动的交流。利用语音合成技术可以使个人机器人通过说话来表达它的意愿和情感，与语音识别技术结合起来，就可以使个人机器人与人类交谈。

理论教育 2023-06-17

机器人系统结构分析

机器人外观采用中国神话中的孙悟空造型，其外形如图8-11所示。机器人的语音输出使用音响，音响固定在机器人腿部。机器人的移动由下位机控制的直流电动机来实现轮式移动，并通过胸前和底部的传感器感知障碍来实现避障。悟空机器人系统具有如下功能：1）可通过遥控器控制其行为动作。图8-11 机器人外形图8-12 机器人硬件结构5）可利用超声波传感器测量其到物体的距离。

理论教育 2023-06-17

机器人视觉技术实现探究

VFW以消息驱动方式对视频设备进行存取，可以很方便地控制设备数据流的工作过程。为了能够实时采集并处理图像信息，我们在机器人平台中采用VFW作为应用层的图像采集工具，直接对内存中的视频数据进行操作。VFW的开发工具为用户提供了一套应用编程接口，通过开发工具，主要利用回调函数开发实现机器人视觉处理。

理论教育 2023-06-17

基于人工心理的个性化商品导购系统优化方案

人工心理数字化技术，就是把人类心理状态形式化，并应用于计算机信息处理系统之中，以实现人性化、个性化的信息服务。同时，为解决进化时间过长导致的用户疲劳问题，采用自主式GA来对用户历次所选的个体进行离线学习。搭建个性化智能商品选购系统的网络平台，编制软件实现系统交互。

理论教育 2023-06-17

情感计算技术及其应用领域介绍

美国MIT媒体实验室的R.Picard教授于1995年提出情感计算的概念，并于1997年正式出版专著《Affective Computing》。R.Picard教授领导的情感计算课题组以对人类情绪的生理信号处理为基本出发点，研究取得了很多进展，其应用领域日益扩大，Picard教授在MIT媒体实验室的技术报告中已经涉及约50种应用。MIT媒体实验室给出了一个隐马尔可夫模型，可根据人类情感概率的变化推断得出相应的情感走向。

理论教育 2023-06-17

提取事件相关脑电位的原理

自发脑电与从脑电图中提取出的事件相关脑电位ERP；亦称诱发电位，都可提供心理活动时脑的实时信息。图2-10显示EEG与听觉ERP波形及两者的关系。将每次刺激产生的含有ERP的EEG加以叠加与平均。内源性成分的潜伏期和波幅是由心理因素决定的。关于经典EEG节律形成的机制，目前一般认为，主要是由皮质大量神经组织的突触后电位同步总和所形成的。无创伤的EEG与ERP记录不能精确确定其脑内信号发生源的位置。

理论教育 2023-06-17

多种情绪的数学描述方法

普拉奇克认为，所有情绪都表现出强度的不同，如从忧郁到悲痛；任何情绪在与其他情绪相似的程度上都有不同，如憎恨与愤怒比厌恶与惊奇更为相似；任何情绪都有相对立的两极，如憎恨与接受，愉快与悲伤。

理论教育 2023-06-17

提取人脸面部特征

本节介绍面部特征提取的方法。当然，实现面部特征信息有效存储的嘴的关键一步是面部器官的有效定位。

理论教育 2023-06-17

实现人脸检测的技巧和方法

对于摄像头采集的彩色图像，包含复杂的背景，需要将人脸检测出来，并把检测出来的人脸进行归一化处理。为了得到这个统计分布，在30s内取1000帧图像对人脸面部肤色的某一像素值进行观察。机器人实验系统利用肤色模型成功地进行了人脸检测，人脸检测结果如图8-18所示。图8-19 人脸检测结果a）标志后的人脸 b）预处理后的人脸

理论教育 2023-06-17

表情信息处理的方法和技巧

后来进一步的研究，大多数都是在FACS的基础上构建人脸表情模型，所以说这一系统的提出具有里程碑的意义。I.A.Essa等人把提取的新运动单元命名为FACS+，它是基于物理和几何模型，用模板匹配的方法识别表情的。国内的研究中，提出了FACS’的表情编码，把运动单元的运动转化为基于物理结构和肌肉模型的运动特征向量序列，对眼部和嘴部分别进行表情编码，相应的运动基于FACS的规则，同时又克服了FACS的弱点[22]。

理论教育 2023-06-17

研究人工智能与心理相关领域

虽然没有人提出人工心理的概念，但近几年对它的相关技术研究却正在形成一种趋势，尤其以日本最为先进。人工心理学研究者必须将脑科学和心理学作为主要的理论基础。人工心理是人工智能的扩展研究和高级阶段，是以人工智能为基础的，并有着更广泛的内容。

理论教育 2023-06-17