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作者：中國科學院軟件研究所 人機交互北京市重點實驗室
監制：中國科普博覽
人機交互，這個名詞想必你不會覺得陌生，但人機交互具體指的是什么，可能就有點難回答了。從名稱上來看，人機交互的首要因素是“人”，在人機交互過程中，人類特有的情感因素有著不容忽視的作用。
近期，中國科學院軟件研究所、中國電子技術標準化研究院等共同牽頭制定的“信息技術-情感計算用戶界面-模型”正式發布，這也是首個人機交互情感計算用戶界面國際標準。
相信屏幕前的你也很好奇，自己到底是怎么被機器“計算”的？
（圖片來源：Veer圖庫）
好家伙！人類的情感居然能被算出來？
人機交互（HCI）學科是一個關注人和機器之間交互模式的多學科研究領域，其關注有關人和計算機之間的界面設計和實現的所有問題。系統可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統和軟件。用戶界面通常是指人機交互過程中用戶可見的部分，用戶通過用戶界面與系統交流，并進行操作。1995年，MIT（麻省理工）媒體實驗室的Rosalind Picard教授首次提出了“情感計算（Affective Computing）”的概念，并于1997年正式出版了《Affective Computing》一書。她把“情感計算”定義為：針對人類的外在表現，能夠進行測量和分析并能對情感施加影響的計算。
（圖片來源：Veer圖庫）
情感計算是研究和開發能夠識別、解釋、處理和模擬人類情感的系統和設備的學科。它是一個跨越計算機科學、心理學和認知科學的跨學科領域。情感計算的目標是創造智能機器，能夠理解和響應人類情感，從而改善人機交互，并增強整體用戶體驗。它使用機器學習和自然語言處理技術來識別和提取文本、音頻、視頻等多媒體數據中的情感信息。
借助這項技術，可以幫助人們更好地理解和分析人類情感，并應用于各種領域，如市場營銷、醫療保健、社交媒體、心理學等。情感計算可以幫助企業了解消費者的情感需求，提高產品和服務的質量，也可以幫助醫療保健行業了解患者的情感狀態，提供更好的醫療服務。
2022年6月，由中國科學院軟件研究所、中國電子技術標準化研究院等機構共同牽頭制定的“信息技術-情感計算用戶界面-模型”國際標準正式發布，是關于情感交互的全球首個國際標準。
這個國際標準中主要規定了情感計算用戶界面的框架、交互模型、情感表示、情感數據、情感識別、情感決策等描述情感交互系統的通用功能和要求，并擴展為系列標準用以專門研究此類系列標準的制定。該標準定義了情感計算的通用模型，并且說明了情感計算用戶界面標準在某個特定的情境下的定義方式和應用方法。
有了標準，才能更好地聽見你的“心聲”
情感計算用戶界面系列標準可以促進情感計算技術的發展和推廣，提高情感計算技術的應用價值和可靠性。具體來說，情感計算標準的重要性體現在以下幾個方面：
首先，情感計算用戶界面系列標準可以提高情感計算的準確性和可靠性。由于情感計算涉及到語言理解、情感分析和情感生成等多個方面，因此需要統一的技術和方法來保證情感計算的準確性和可靠性。通過建立情感計算的標準，可以規范情感計算領域的技術和方法，避免因技術和方法的不同而導致的誤差和差異。
其次，情感計算用戶界面系列標準可以促進不同機構和企業之間的合作和交流，推動情感計算技術的發展和應用。情感計算技術在不同領域中都有廣泛的應用，例如市場調研、社交媒體分析、醫療保健等。通過建立情感計算的標準，可以促進不同機構和企業之間的合作和交流，推動情感計算技術的發展和應用，從而提高情感計算技術的應用價值和實用性。
（圖片來源：Veer圖庫）
最后，情感計算用戶界面系列標準可以促進情感計算與其他領域的融合，推動跨領域的創新和發展。情感計算與自然語言處理、機器學習、人工智能等領域密切相關，通過建立情感計算的標準，可以促進情感計算與其他領域的融合，推動跨領域的創新和發展，從而提高情感計算技術的應用范圍和水平。
情感計算，也能有“國際標準”？
情感計算用戶界面系列標準的建立不僅是為了規范情感計算技術在人機交互中的應用，更是為了提高人機交互的質量和用戶體驗。在今天的智能化時代，人機交互已經成為了人們日常生活中不可或缺的一部分。而情感計算技術，作為一種能夠幫助計算機理解和表達情感的技術，可以進一步提升人機交互的效果和體驗。
（圖片來源：Veer圖庫）
在制定情感計算用戶界面系列標準時，制定者們不僅考慮了技術方面的問題，更注重了用戶體驗和情感因素的重要性。他們認為，情感計算技術應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手段，讓計算機能夠更好地與用戶進行情感交流和互動。
在制定標準的過程中，制定者還注意到了語言和文化差異對情感計算的影響。由于不同語言和文化背景的用戶對情感表達和理解存在差異，因此需要考慮多語言和跨文化方面的因素，以確保標準的適用性和準確性。
除此之外，制定者們還考慮了情感計算與其他領域的融合，以推動跨領域的創新和發展。情感計算技術在多個領域中都有廣泛的應用，如市場調研、醫療保健、社交媒體分析等，因此需要考慮情感計算與其他領域的融合，以推動相關領域的創新和發展。
這些規范和標準的制定，將有助于推動情感計算技術在人機交互領域的應用和發展，從而提高人機交互的質量和用戶體驗。
該標準的建立結構框架是什么樣的？
情感計算用戶界面是一種與用戶情感需求和情感特性進行交互的用戶界面。其處理過程包括情感特性數據的收集、識別、決策和表示。用戶根據基于情感表示系統提供的反饋調整情感，并與系統展開進一步的交互。情感表示提供了情感計算用戶界面中對于情感的統一描述。
（圖片來源：Veer圖庫）
情感計算用戶界面組成部分包括：情感數據的采集、識別、決策和表達等4個部分。情感數據的采集通過多種設備/傳感器盡可能多的采集蘊含用戶情感信息的數據，包含語音、表情、文本、行為、以及生理信號等多種模態的數據，采集的有效數據的豐富程度是情感計算的基礎。情感識別是通過分析情感數據的模式和規律對用戶情感進行識別的過程。情感決策指信息系統根據識別出的用戶情感通過決策模塊選擇表達的情感，從而選擇待表達的情感。情感表達是根據選擇表達的情感以不同的情感呈現方式通過輸出設備向用戶傳遞與表現情感。通過情感計算用戶界面各個組成部分，使得認知空間和信息空間進行交互。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算的系統，代表由用戶向系統進行輸入。另一種交互則是由基于計算的系統指向用戶，代表系統向用戶提供反饋。情感表示為情感計算用戶界面模型的四大組件提供了基礎。
情感計算用戶界面正是根據用戶的需求和特性，將用戶的體驗個性化，從而達到更為和諧的人機交互過程。在情感計算用戶界面體系中，最主要的特性是將用戶的情感 (Affect) 數據加入到交互過程中，將人的情感進行數字化來分析用戶的情感需求以及行為偏好，并及時對用戶進行有“情感”的反饋。
總的來說，其本質是使計算機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，構建更加智能和諧的人機環境。
情感計算，讓智能服務更貼心
目前人機交互已經廣泛地應用于智能服務系統、智能家居、遙控機器人和遠程醫療等行業。以往人機交互主要為完成特定任務而在用戶與計算機之間實現信息交換，普遍缺乏對用戶情感的捕捉、識別、理解以及反饋的過程。
情感計算用戶界面標準的制定可以促進情感計算技術在人機交互領域的應用和發展，通過對用戶情感和需求的精準感知和分析，可以讓計算機更好地理解和感知用戶的情感和需求，從而提供更加個性化、智能化的服務和反饋，讓智能的計算機變得更加智能。
無論是社交媒體、智能家居還是教育和培訓應用，情感計算技術都可以為用戶帶來更加個性化、智能化和自然化的服務和反饋，讓我們在生活和學習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習的過程。
例如線下零售行業，零售商需要不斷通過創新的服務來提高顧客的購物體驗，情感計算在零售行業的應用，主要集中在提升購物體驗的服務中，舉個例子：
一天晚上，一個名為“莉莉”的客戶來到了一家電子產品零售店，她需要一臺新的平板電腦。進門后銷售人員熱情的接待了她，開始向她介紹各種型號的平板電腦，并解答她所有的問題。
在談論不同產品的特點時，銷售人員注意到莉莉的語氣有點緊張，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，以便她可以在家遠程辦公，另外她還擔心這些設備會不會很難使用，因為她不是很擅長處理電子產品。
（圖片來源：Veer圖庫）
員工通過情感計算技術分析了莉莉的語氣和言辭，發現她非常關心設備的易用性和操作復雜度。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。當她離開門店時，銷售人員使用情感計算工具來分析她的語氣和表情，發現她非常滿意和放心，這使他們感到非常滿足。
在這個故事中，門店成功地使用情感計算技術來提供更加個性化和人性化的服務，從而給消費者帶來了更好的消費體驗，也進一步幫助門店吸引新客戶、提高客戶滿意度和忠誠度。
當前，情感計算技術已成為人機交互領域的熱門話題，它可以讓機器“懂得”人類的情感和需求，提供更好地服務和反饋。人機交互情感計算國際標準的制定將為情感計算技術的應用和產業的發展提供重要的指示作用，在促進技術和產業的創新和發展，提高技術和產品的質量和可靠性的基礎上，推動國際合作和交流，為政策和法律的制定和實施提供支持和參考。
想想看，或許未來的某一天，智能系統能夠根據你的心情為你提供“私人訂制”的服務，還真是有點小激動呢！
編輯：孫晨宇
