人工情感与人工智能应用

陈丽云，宋保林

（1.河南大学马克思主义学院；2.河南大学马克思主义研究院，河南开封 475000）

目前，人工智能（AI）研究在不断深入，人工智能商业化在不断推进。相比以前，我们生产和生活中多了更多人工智能因素，例如，家庭生活中教育机器人、扫地机器人等为我们的衣食起居提供便利；当我们步入商业门店时，导引机器人迎面而来；炒菜机器人、工业机器人、娱乐机器人、手术机器人等也日益参与到我们的日常生活之中。我们不禁会问，各式各样的人工智能机器人太拟人化了，会不会也像人类一样独立思考、情感丰富呢？实际上，虽然人工智能已取得长足发展，但是，与人类智能相比，人工智能的不足之处显而易见，比如在日常生活语言方面、情感方面、瞬时反映方面、自我意识方面、意向图式等方面，人类智能比人工智能更真切、更真实。本研究仅选取人工情感方面展开论述，与人类情感进行比较，探讨人工情感不及人类情感真切的表现、原因、增强策略及其在人工智能领域的应用开发。

1 作为存在的情感与人工情感研究综述

1.1 人工情感

生活世界中，每一个人都有情感识别和情感表达的意向，并渗透在自我、他人和世界涉入的情境之中。情感是人类精神生命中的主体力量，是主体以自身的精神需要和人生价值体现为主要对象的一种自我感受、内心体验、情境评价、移情共鸣和反映选择［1］。人类情感的发生需要依托人类大脑物质器官作为生理基础，通过主客体之间各种生活事件作为触发点，引起人们心灵世界与情境之间的共鸣，基于自我主体意识，伴随着人的身体、语言以及环境而展现在生活世界之中。在日常生活中，人的喜、怒、哀、乐、伤、悲、忧等感受都是属于情感范畴。情感不是对客观对象本身的反映，而是对对象与主体之间的某种关系的反映［2］。如果对象符合主体需求时，对象往往给人带来喜悦、欢畅，反之则带来郁闷、寡欢，所以情感带有明显的主观意向。明斯基［3］在《心智社会》一书中指出，问题不是智能机器是否有情感，而是智能机器是否能在没有情感的情况下拥有智能。这预示了人工情感研究的未来和趋势。随着人工智能研究的深入，模拟人类情感的人工情感进入研究视野。

人工情感研究领域是利用信息科学手段对人类情感过程进行模拟、识别和理解，使机器能够产生类人情感并与人类自然和谐地进行人机交互的研究领域［4］。王志良［5］认为，人工情感是人工心理的一个主要研究内容，研究情感形式化是人工情感研究者未来的主要任务。国内外开展了很多人工情感方面的研究，主要涉及人工智能的语音和面部表情识别以及情感表达，如吴敏等［6］的研究、卡内基梅隆大学开发的会表达设定情感的卡通动物角色［7］、Hayes-Roth 等［8］开发的能预测并可生成情感的虚拟老虎（Tigrito）。

人工情感的识别和表达离不开建模、计算，通过赋予计算机识别、理解、表达和适应人的情感的能力来构建和谐的人机交互环境，并使计算机具有更高的和更全面的智能［9］。在人工情感建模方面，有离散情感模型、维度情感模型、认知评价模型和机器学习情感识别模型［10］。Wessman 等［11］认为情感具有极性维度（正负情感）和强度维度（强弱情感）的特点，并在此基础上提出了二维情感模型。其中，比较具有代表性的情感计算模型是Russell［12］的二维环状情感模型。另外还有三维情感模型，除了考虑情感的极性和强度外，还将其他因素考虑到情感描述之中。Miwa 等［13］建立了由唤醒度（arousal）、愉悦度（pleasure）以及确定度（certainty）构成的情感空间并应用于WE-3RV 机器人。

目前，有关人工情感的计算模型在不断改进，被赋予人工情感的人工智能产品不断为人们的生产和生活实践提供便利。我国在人工情感研究方面取得了很多成果，如，吴伟国等［14］在愉悦度、激活度、优势度（PAD）三维情感空间内建立了一种具有普遍性的人工情感计算模型，能对外部刺激进行一定的情感处理，拥有情绪决策以及表达能力；田智行等［15］构建了一个机器个性化人工情感模型；陈俊浩等［16］设计回忆库机制和基于情绪一致性的情绪随机变化机制，为人工情感模拟提供了参考方案；毕日生［17］认为人工智能文学情感是一种人工情感；江浩等［18］研究了智能终端的最简情感表达。可见，目前我国在人工情感研究方面取得较大进展，但未来如果能够找到人工情感与人类情感之间更深层次关系，将更有利于人工智能产业的持续、健康、快速发展。

1.2 人工情感与人类情感

与人类情感相比较，人工情感还不如人类情感真切。在生活世界中，人类经过漫长的演化，智能高度发达，有较强的语言表达能力、情感涌现能力以及瞬时反应能力等，而人工智能机器人则是人类创造出来的，在没有接通电源、获得能量时冰冷无情，即使给人工智能机器人提供能量，其在情感的识别、生成和表达方面均逊于人类智能。

人类面对外界，伴随着身体涉入和主观感受的产生，可以自然、流畅地表达情感，比如在生活世界中人们往往会表现出炙热的情感或者低落的情绪，而人工智能基于预设程序表达情感时略显迟缓、僵化，在真切地、逼真地表达这些情感方面稍逊于人类。以人类扫地和人工智能机器人扫地过程中所蕴含的情感比较来看，人类在扫地过程中，除了机械式地清除垃圾之外，还有可能看到浪费的食物残渣会联想到农民种地的不容易和生活的艰辛，进而涌现出惋惜、内疚的情感；然而，扫地机器人在工作过程中只会按照功能指令关注如何把垃圾清除掉，即使赋予扫地机器人一定的人工情感，让其在扫地过程中涌现像人类一样的真挚情感也确有困难。

2 语境残破和缺身涉入的人工情感

人类情感的产生是身体与语境相互作用而形成的，即在身体切身化感悟和语境能动投影下，人类情感自然而然地生成并真挚、真切地表征出来。用公式可表达为：

与人类情感相比较，人工情感不及人类情感真切、真挚，原因主要在于语境残破和缺身涉入两个方面。

2.1 语境残破

意义存在于语境的结构关联之中［19］，语境是人类存在的理解背景，人类嵌入到语境之中而存在，没有语境，人类存在的依托将不复存在。人类在语境之中存在，可以获得存在的意义和价值，语境蕴含的前提就是人类的认知能力不但来自于自身的结构，而且来自于更广泛的历史文化领域，因此意义本身就在其中［20］。人们往往在特定的语境中生成知识、表达情感以及主观意向。语境残破是指由于主客观原因造成的情境语境或者文化语境某一方面的不完整。人工情感之所以出现欠真的情况，与语境残破具有密切关系，诸如人工情感在识别、发生和表达过程中，由于人工智能不能全面把握与事件相关的语境，尤其是历史文化背景，会造成语境残破，进而影响情感表达。

触景生情是人的本性，人类面对一定的生活场景总能生发出一定的情感。看到散落满地的秋叶，人们心中的悲凉不禁油然而生，说明了这个道理。情感总是发生在一定的语境之中，脱离语境的情感是不存在的，在具体的、特定的情境之中来考察人的心智和认知是非常有必要的［21］。然而，人工智能面对一定的生活场景时却不一定能产生相应的情感。人工智能芯片中的语境是人为建构的，人工智能所面临的生活语境是客观存在的，二者之间具有不一致性。人们在人工智能芯片中设计出来的语境，不能最大限度地囊括现实生活中的各种生活语境，当人工智能面对现实的生活语境时，由于不能在程序中搜寻到对应的语境以及伴随的情感计算，以至于在情感识别、理解和表达方面会出现误差。

对于人工智能而言，历史语境的欠缺是语境残破的重要方面。人工智能可以在本体论意义上识别某一个概念，也可以在数学运算方面比及人类智能，然而在解读历史语境方面却稍逊于人类。历史是人类在漫长的生活中积淀形成的，蕴含了人类智慧，饱含了人类情感，人类总是在历史语境中扼腕叹息或者大加褒扬，生发出真切的、真挚的情感。Wupperman 等［22］通过梳理17 世纪之前到21 世纪初期美国历史的变化来说明人们的情感随着历史语境的变化而发生变化。人工智能似乎不太理解相应的历史语境，更不能理解历史语境中所蕴含的情感。当面对历史语境时，人工情感的识别、理解和表达往往是冰冷的、无情的。

人类在漫长的生活实践中逐步形成特定的文化以及相应的意象隐喻构成了人们在生活世界中赖以存在的文化语境。人们总是在一定的文化语境中表达情感，正如何刚［23］所言，情感的发生具有十分明显的文化特定性。如当人看到不同的颜色或者听到不同的声音，基于大脑中所建构的文化语境并借助隐喻机制，可以较为准确地表达情感：看到红色时，心中往往会涌现出热情奔放的情感；听到低缓的旋律时，往往会形成悲伤的心情。这些都说明了不同的语境可以产生不同的情感。然而，对于人工智能而言，文化欠缺以及意象隐喻不足造成语境残破，使其不能准确理解不同物象所代表的生活意义，不能表达出真切的、真挚的情感。

2.2 缺身涉入

缺身涉入是指人工情感识别、生成和表达过程中缺乏像人类身体一样的实体参与。人工智能不具备自我满足和自我获得感的心理意向，所以当听到喜悦的事情时，人工智能基于既定的程序或者规则触发出相应的情感表达，未必能够像人类一样基于自我满足、自我获得感而表达出自然的喜悦情感。缺身涉入使得人工智能在识别、理解和表达情感过程中往往意识不到其面临的生活事件与其之间的关系，不能精准地以自我为中心意识到生活事件将给其带来什么样的后果，不能在人工智能芯片中重构情感触发的机制。这样一来，人工情感在表达过程中无法基于像人类一样的自我主体意识，而是基于既定的、预设的程序或者规则，自然就会僵化、迟缓一些。

人们的肉体在视觉、味觉、触觉和听觉方面具有本能的体悟和感知能力，这是人们情感产生的最基本的生理基础，如果没有这些肉体体验，人们的情感也不会自然而然地流露出来。正如Thelen 等［24］所指出的那样，认知依赖于不同的主体经验，而这些经验源于具有特定感知运动能力的人类身体。比如，人们看到赏心悦目的美景时，通过视觉传递到大脑中形成良好的愉快情感，若在视觉方面出现障碍的话，则往往不会生发出这样的情感体验。然而，对于人工智能而言，人工智能在识别外在生活场景时没有人的血肉之躯，自然就不能切身化感悟生活世界以形成相应感受并生发伴随的情感。

人的主体感受参与到心灵反映存在的情感产生过程之中，有助于真切的、真挚的情感产生。身体在人们与世界发生联系的过程中发挥着积极作用，具身性是我们与真实世界交互的发展过程，是作为我们生活和体验我们世界的方式［25］。人们在情感识别、表达过程中往往有身体参与，包括身体感受、身体知觉、身体图式、身体意向以及身体形态等，都涉入到情感识别与表达过程之中。由于人的身体可以对生活世界的体悟和感知，则不再局限于仅仅是肉体意义上的身体，还是现象学意义上的身体，人身体的存在赋予了生活世界一定的意义。如Merleau-Ponty［26］所言，身体是理解与被知觉世界关系的一般工具，是人类拥有世界的一般介质。比如，生活世界中的五味因为人身体的存在而被赋予一定的意义和内涵，人们可以通过品味体会到酸、甜、苦、辣、咸并生发出相应情感。反观人工情感，人工智能在识别、理解和表达情感的过程中，无法用自己的身体来赋予生活世界带有情感的意义，没有把“自我”作为存在来体会生活世界的意义和内涵。

无论是肉体意义上的身体还是现象学意义上的身体，都强调人的主体意识，人的主体意识的产生与人的身体密切相关，没有人的身体，人就不可能基于现实诉求或者未来预期生发出自我主体意识。人在识别与表达情感过程中往往与其身体参与所带来的主体意识有密切关系，人类情感是具身的。然而，人工情感之所以失真或者欠真，就是因为人工智能在识别和表达情感过程中缺少因为身体的体验所带来的主体意识，不能以自我存在为基点来预料未来发生的事情。

3 人工情感增强与人工智能应用开发

通过分析人工情感不及人类情感真切、真挚的原因，对增强人工情感以及人工智能应用开发具有重要启发。人工情感的增强不能单纯依靠赋予其丰富的语境，也不能单纯增强其自我感受能力，而应该在语境和身体的协同中实现。如上所述，人工情感的产生同样遵循情感产生的内在机理，即：

注重建构语境、虚拟身体以及二者之间的协同创新，可以促使人工情感向人类情感靠近，进而促进人工智能应用开发。在建构语境创新方面，不仅要建构数学、概念等基本语境，还要建构出意义更加复杂多样的生活语境。也就是说，不仅进行语境的强建构，还要进行语境的弱建构。人工智能之所以不能基于历史文化等生活语境生发出真挚情感，不是因为人工智能没有这种能力，而是因为在人工智能芯片设计过程中，缺少历史文化语境的建构，缺少历史文化语境与相关情感的技术关联。正如同婴儿一样，没有学过历史，自然不会基于历史语境生发出相应情感。人工智能亦如此，只要赋予其足够的历史文化生活语境，并把特定的历史文化语境通过技术手段与情感识别、理解和表达链接起来，其在解读和应对生活事件方面就会较为准确，表达的情感也会更为真切、真挚。

近年来，智能客服机器人在帮助企业控制成本、引导销售流程、市场反馈以及提高效率方面发挥了积极作用。智能客服机器人与客户交流和沟通过程中，情感的识别、生发以及表达离不开情感计算，而情感计算程序涵盖与情感生发相关的各种生活语境，诸如客户语音频率以及语言意旨与其对产品性能的喜好程度之间的关系，有助于智能客服机器人较为精准地识别用户的情感变化并表征出相应的带有情感的解决方案，有助于增强人机交互的黏合度。质言之，随着智能客服机器人建构的生活语境与人类所具有的生活语境靠近或者部分重合，人工智能读取人类心灵的能力会大为提高，其情感识别、生发和表达会更加自然和流畅。

人工智能缺失血肉之躯，不能基于身体感受以及主体意识生发出相应情感。但是，人类在开发人工情感过程中，借鉴人身体在情感生发过程中的作用，对于人工情感的识别、理解和表达具有很大的借鉴意义。在人工情感研发过程中，创新地设计出拟人身体，设计出类似人类一样的感知能力以及相应的深度学习能力，并把这些感知能力和情感触发通过技术手段结合在一起是有益的探索和尝试。人工智能在基本感知方面，如视觉、听觉、触觉等方面，已经取得了很大进展，但是，如果人工智能不能把这些具体感觉与情感通过技术手段链接起来，就会出现人工智能的视觉识别、语音识别等仅限于本体论意义上的识别，却不能附带着情感表达出来。把这些基本的感知能力和人工情感通过技术对接和链接，有助于提升类脑智能以及生发出更加生动的人工情感。人类情感产生往往与主体自我意识和感知觉密切相关，对自我有利往往表现出喜悦，对自己有害往往表现出悲伤。人工智能亦如此，我们在人工智能芯片设计过程中如果能够添加这一机制，将会使人工情感表达更加自然、流畅、真切和真挚。

人工情感的识别、理解和表达还需要建构语境与虚拟身体的协同创新。生活世界中的人工情感涉及到两个重要方面，即识别附着在所面临的生活事件上的情感以及表达出“自我”情感两个方面。其中，识别并读懂附着在所面临的生活事件上的情感侧重于人工智能对外部世界的理解；人工智能表达出“自我”情感则侧重于把“自我”情感展现到外部生活世界中。无论是识别、理解外部生活世界还是表达情感，都离不开人工情感设计过程中语境建构与虚拟身体的协同创新，都需要同构人类情感产生的内在机制，即在语境建构和虚拟身体统一中识别并生发情感。人工智能在识别生活场景和表达情感过程中，需要在人工智能芯片中同构人类智能产生情感的机制。在人工智能芯片研制中，通过技术手段还原出人类情感产生过程中语境与身体的协同作用，有助于人工情感识别、表达得更加自然流畅。人工智能面对真实的生活场景，通过虚拟身体的视觉、听觉等人为机制获得切身化的拟人感觉，把真实的生活场景纳入到其已经建构的语境之中进行筛选和比对，力图寻找到较佳的语境，较为精准地关联附着在语境上的情感，并通过虚拟身体表征出相应的人工情感。

生活世界中，智能机器人与人类交流和沟通过程是复杂多样的，人工情感附着在语言交互和行为表达实践中。智能机器人对人类心理意向的识别以及“自我”情感的生发是影响人机交互效果的两个重要因素。智能机器人基于创新语境的预设以及虚拟身体的感知，最大限度地读取人类心灵以及情感意向，有助于更好地表征行为以方便人类生产和生活。随着智能机器人以最大契合行为回应人类心灵并展现出相应情感，智能机器人不再是冰冷机器而是走进人类心灵的助手。可见，人工情感在人工智能应用开发中具有广阔的应用前景。与传统的人工智能应用开发相比，注重人工情感的人工智能应用开发将提升人机交互的有效性、体验性以及真实性，逐步改善无感情的人机交互状态，在教育、客服、营销、制造、安防、通信等领域，人工情感的增强将给人们的生产和生活带来全新体验，智能机器人不仅能够作为人类生产和生活的帮手，更能够进一步识别人的心理意向并表征出合适的言行举止。

4 结论

任何事情都是辩证的，看似设计完美的人工情感识别、理解和表达机制，实际上远远不及人类情感产生的自然、流畅和真实，相信经过科研人员的不懈努力，可以使人工情感变得越来越丰富，但是企及人类情感还尚需较长一段时间。在通向强人工智能时代的征途中，我们不必过多考虑时间的漫长，而应该静下心来享受人工智能给我们的生产和生活带来的便利，逐步摆脱冰冷无情的状态、初步具有情感关怀的人工智能机器人将给我们带来更多贴心的帮助。然而，我们也不可盲目自信。虽然目前人工情感机制略显程序化，但是随着时间推移和研究深入，人工智能果真如同人类智能那样突然涌现出丰富多样的情感，随之带来技术风险、人际情感危机以及技术伦理等系列问题时，我们不得不反思技术的另一面。因此，目前我们既要积极推进人工情感的理论研究和实践取向，同时也应该预料到未来可能带来的技术风险，既要勇立潮头，又要未雨绸缪，期望在人机交互过程中人工智能能够最大限度地识别人类心灵并表征出恰当情感以服务于人类的生产和生活实践。