情感機器人

　　是許多科學(xué)家的夢想，與人工智能技術(shù)的高度發(fā)展相比，人工情感技術(shù)所取得的進(jìn)展卻是微乎其微，情感始終是橫跨在人腦與電腦之間一條無法愈越的鴻溝。很長時間內(nèi)，情感機器人只能是科幻小說中的重要素材，很少納入科學(xué)家們的研究課題之中。

　　1信息革命

　　人類社會經(jīng)歷了第一次浪潮（農(nóng)業(yè)革命）和第二次浪潮（工業(yè)革命）之后，正在展開聲勢浩大的第三次浪潮——信息革命。信息革命主要包括信息生產(chǎn)和信息處理兩個方面。在信息革命時期，科學(xué)技術(shù)各學(xué)科專業(yè)的迅速分化和社會生產(chǎn)各行業(yè)分工的日趨細(xì)化，各種科學(xué)技術(shù)的大量產(chǎn)生，形成了“信息爆炸”的局面，信息處理方面的發(fā)展水平逐步成為信息革命發(fā)展的瓶頸，社會在信息處理方面一旦取得重要成果往往會引發(fā)和促進(jìn)整個人類社會在經(jīng)濟、政治和文化領(lǐng)域的深刻變革，因此計算機技術(shù)的發(fā)展水平可以看作是信息革命浪潮的中心線索，人工智能（包括人工情感）的發(fā)展水平又可以看作是計算機發(fā)展的核心內(nèi)容，其中情感機器人就是發(fā)展的一個趨勢下的產(chǎn)物。

　　2發(fā)展需求

　　1、科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迫切需要

　　科學(xué)技術(shù)正在步步逼近自然界的各種“極限”，超高溫、超低溫、超真空、超導(dǎo)、超強磁場、徹底失重等研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。工業(yè)革命有力地促進(jìn)了各獨立學(xué)科的專業(yè)化發(fā)展，信息革命促進(jìn)了各學(xué)科朝著綜合性、交叉性、極限性、特異性、精確性的方向發(fā)展。盡管如此，科學(xué)技術(shù)對于人腦自身的研究卻舉步維艱，雖然人們在生命科學(xué)（如生物技術(shù)、遺傳工程等）上不斷取得進(jìn)展，并在物理層次和生理層次上對于人腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識也不斷深入，但是，對于人腦各組成部分的功能特性及其邏輯關(guān)系的認(rèn)識卻始終是模糊的。計算機科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了算術(shù)運算、數(shù)學(xué)運算、邏輯推理、專家系統(tǒng)和模式識別等五個發(fā)展階段，在人工智能的認(rèn)知領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的成果，但在人工智能的情感領(lǐng)域卻收獲甚微。情感是人類智能的重要組成部分，也是生命科學(xué)的重要組成部分，沒有情感的智能是殘缺不全的，不解決“人工情感”的理論問題，生命科學(xué)中的許多理論問題將無法解決。人工情感又是一門高度綜合性的科學(xué)，廣泛涉及哲學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)、思維科學(xué)、社會學(xué)、計算機、醫(yī)學(xué)等多門學(xué)科，情感理論的發(fā)展?fàn)顟B(tài)將會對這些學(xué)科的發(fā)展?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生重要的影響，情感理論的發(fā)展如果受到制約，必然會對其它學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的制約。

　　2、計算機應(yīng)用擴展迫切需要

　　雖然計算機在人工智能方面已經(jīng)取得了突出的成就，能夠在算術(shù)運算、數(shù)學(xué)運算、邏輯推理、專家系統(tǒng)和模式識別等方面出色地完成人所賦予的許多工作任務(wù)。然而，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，人們期待著計算機在替代、幫助、補償和強化人類勞動的眾多方面應(yīng)該有更多、更好的作為。計算機的應(yīng)用擴展迫切需要解決三個方面的的問題：一是要建立和諧而自然的人機界面。如今人類生活已經(jīng)無法離開計算機了，在計算機不斷升級的同時，人與計算機之間的交互方式卻沒有什么明顯的改變，基本上是借助于鍵盤、鼠標(biāo)等被動式的中介手段，計算機無法理解和適應(yīng)人的情緒或心境。人們相互之間的溝通與交流是自然而富有感情的，計算機如果沒有情感能力，就很難指望它具有類似人一樣的高層次智能，也很難期望人機交互真正實現(xiàn)和諧與自然。二是要進(jìn)一步提高計算機自身運行的速度和效率。大家都知道，一方面計算機對于一些非常復(fù)雜而繁瑣的問題能夠輕松而快速地解決，其運轉(zhuǎn)速度、記憶容量和計算準(zhǔn)確率等是任何人都無法跟它相比的，另一方面對于一些非常簡單而直觀的常識性問題卻無所作為，智力遠(yuǎn)不如一個三歲兒童，這主要是因為人腦能夠在情感的引導(dǎo)下，按照某些“價值特性參量”（如重要性、緊迫性、傾向性、經(jīng)驗性和關(guān)聯(lián)性等）來生產(chǎn)、篩選、組織和使用信息，從而可以簡化過程，節(jié)約資源，加快速度，減少差錯。由此可見，人工情感有一個非常重要而往往容易被人們所忽略的作用，那就是提高計算機自身資源的效率和速度。三是要使計算機的運行具有更多的自主性和創(chuàng)造性。智能機器人都是在人的嚴(yán)格控制之下，在特定的時間和特定的順序完成所有規(guī)定的程序或動作，沒有任何自主性和創(chuàng)造性。情感的賦予就能夠使機器人具有與人類完全一樣的行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性。

　　3、社會生產(chǎn)力發(fā)展迫切需要

　　人類進(jìn)入信息社會后，信息的“爆炸”使社會生產(chǎn)力出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時信息的傳播速度、處理速度、運算正確率、存貯容量、檢索速度等越來越趕不上社會生產(chǎn)力的發(fā)展需要，從而使信息處理手段的發(fā)展水平逐漸成為社會生產(chǎn)力持續(xù)快速發(fā)展的決定性因素。計算機的人工智能水平已經(jīng)達(dá)到了一個空前的高度，許多方面已經(jīng)大大超過了人腦的智能水平，可供進(jìn)一步發(fā)展的空間已經(jīng)越來越狹小，人們急需尋找一個新的突破口，來實現(xiàn)人工智能的又一次歷史性飛躍，以滿足社會生產(chǎn)力對于信息處理手段不斷增長的需要。顯然，發(fā)展人工情感是實現(xiàn)人工智能水平質(zhì)的飛躍的重要途徑，也是社會生產(chǎn)力形成新的跨躍的重要途徑。

　　4、信息革命序幕的正式拉開

　　總之，計算機的出現(xiàn)揭開了人類社會第三次偉大浪潮——信息革命的序幕，情感機器人的出現(xiàn)將把這次偉大浪潮推向一個全新的發(fā)展階段。在未來幾十年，情感機器人或情感電腦也必將成為一個具有勃勃生機的朝陽產(chǎn)業(yè)，具有極為巨大的市場前景。

　　3技術(shù)設(shè)計方案

　　情感機器人制造的主要通過如下技術(shù)線路來完成。

　　4理論來源

　　情感機器人就是賦予了人類式情感的機器人，使之具有表達(dá)、識別和理解喜樂哀怒的能力。關(guān)于情感機器人的理論就是“人工情感”理論，它有幾種不同的表述方式：情感計算（AffectiveComputing）、人工心理（ArtificailPsychology）和感性工學(xué)（KanseiEngineering）等。

　　情感計算

　　情感計算的概念是在1997年由MIT媒體實驗室Picard教授提出，她指出情感計算是與情感相關(guān)，來源于情感或能夠?qū)η楦惺┘佑绊懙挠嬎?。中國科學(xué)院自動化研究所的胡包剛等人也通過自己的研究，提出了對情感計算的定義－“情感計算的目的是通過賦予計算機識別、理解、表達(dá)和適應(yīng)人的情感的能力來建立和諧人機環(huán)境，并使計算機具有更高的、全面的智能”。

　　人工心理

　　人工心理理論是由中國北京科技大學(xué)教授、中國人工智能學(xué)會人工心理與人工情感專業(yè)委員會主任王志良教授提出的。他指出，人工心理就是利用信息科學(xué)的手段，對人的心理活動（著重是人的情感、意志、性格、創(chuàng)造）的更全面內(nèi)容的再一次人工機器（計算機、模型算法等）模擬，其目的在于從心理學(xué)廣義層次上研究人工情感、情緒與認(rèn)知、動機與情緒的人工機器實現(xiàn)的問題。

　　感性工學(xué)

　　日本從上世紀(jì)九十年代就開始了感性工學(xué)（KanseiEngineering）的研究。所謂感性工學(xué)就是將感性與工程結(jié)合起來的技術(shù)，是在感性科學(xué)的基礎(chǔ)上，通過分析人類的感性，把人的感性需要加入到商品設(shè)計、制造中去，它是一門從工程學(xué)的角度實現(xiàn)能給人類帶來喜悅和滿足的商品制造的技術(shù)科學(xué)。

　　情感機器人的這三種理論有一個根本缺陷，都是從心理學(xué)層面上理解情感，不了解情感的哲學(xué)本質(zhì)，沒有建立科學(xué)的情感數(shù)學(xué)模型。

　　5理論障礙

　　人工情感包括三個方面：情感識別、情感表達(dá)與情感理解（或情感思維）。世界各國的科學(xué)家在情感識別與情感表達(dá)兩個方面所取得的成果非常顯著，但在情感理解或情感思維方面卻收獲甚微。其根本原因在于，到目前為止，沒有一個科學(xué)家能夠真正了解情感的哲學(xué)本質(zhì)及客觀目的是什么，沒有創(chuàng)立一個全新的、科學(xué)的、數(shù)學(xué)化的情感理論，沒有建立一個真正的情感的數(shù)學(xué)模型。

　　人工智能實際上只是人工認(rèn)知，它是狹義的人工智能。知、情、意是人類三種基本的思維形式，那么廣義的人工智能應(yīng)該包括人工認(rèn)知、人工情感和人工意志三個方面，因此要想由狹義的人工智能朝向廣義的人工智能發(fā)展，就必須首先解決一系列有關(guān)情感的基本理論問題：什么是情感？情感的客觀目的是什么？認(rèn)知與情感到底有何區(qū)別？等等，而這些深層次的理論問題是當(dāng)今的哲學(xué)、思維科學(xué)、生命科學(xué)和心理學(xué)等沒能真正解決的。計算機的人工智能水平在經(jīng)歷了一段時間的突飛猛進(jìn)之后，如今已經(jīng)接近了它的理論上的發(fā)展極限，顯然，不解決上述深層次的、哲學(xué)層面上的理論問題，不解決“人工智能”、“人工情感”和“情感計算”理論所存在的一系列嚴(yán)重的危機與哲學(xué)錯誤，要想研究真正意義的情感機器人是絕對不可能的。人工情感理論存在三個方面的嚴(yán)重缺陷：

　　1、不了解情感的哲學(xué)本質(zhì)

　　情感是人類的一種主觀意識，它必然是人腦對于某一種客觀存在的主觀反映，這種客觀存在就是“價值”（或利益），情感與價值的關(guān)系就是主觀與客觀的關(guān)系，因此情感的哲學(xué)本質(zhì)就是人腦對于事物價值特性的一種主觀反映，情感的思維實際上就是人腦對于“價值”的思維，對于情感的計算實際上就是對于價值的計算。而所有人工情感的研究者們都不知道這一點，他們總是試圖通過測量和計算情感產(chǎn)生過程的各種生理指標(biāo)（如心率、血壓、腦電波、呼吸、瞳孔直徑、激素分泌、血液成份等）的變化數(shù)據(jù)來確定情感強度的變化情況，來研究情感的變化規(guī)律，其結(jié)果必然是：“在主觀范圍內(nèi)繞圈子，在表面形式上打循環(huán)”。事實上，情感的感受強度、表達(dá)強度和生理喚醒指標(biāo)等三個方面只是反映了情感在感受、作用和表達(dá)過程中所體現(xiàn)的生理指標(biāo)，都屬于情感的主觀表現(xiàn)形式，而不是情感所反映的客觀內(nèi)容。情感所反映的客觀內(nèi)容就是主體所擁有的價值關(guān)系或利益關(guān)系及其變化，對于情感表現(xiàn)形式所激發(fā)的生理指標(biāo)的計算，只能反映情感的表面形式，而不能反映情感的客觀內(nèi)容，只有對情感所反映的客觀內(nèi)容——價值關(guān)系進(jìn)行計算，才能客觀地、準(zhǔn)確地、全面地反映情感運行的真實狀態(tài)。情感是人腦對于事物價值特征的主觀反映，其客觀目的在于引導(dǎo)人更好地識別價值、消費價值、創(chuàng)造價值和表達(dá)價值，因此情感的識別實際上就是價值的識別，情感的表達(dá)實際上就是價值的表達(dá)，情感的計算實際上就是價值的計算。

　　2、不了解情感的主要功能

　　人工情感研究者們只知道情感的功能作用在于使人或機器更具有“人情味”、更友好、更容易形成自然而親切的人與機交互，營造真正和諧的人機環(huán)境。事實是，情感的功能遠(yuǎn)非如此！情感除了幫助建立機器人的人性化界面，還能夠有效地提高思維的效率與速度，而且，情感還有一個更重要的功能，那就是：情感是人的行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性的根本來源。智能機器人主要的缺陷在于：只能按照人預(yù)先編制的程序進(jìn)行動作，不能自主地確立和調(diào)整價值目標(biāo)，不能創(chuàng)造性地制訂和修改總體規(guī)劃及行為方案，不能總結(jié)經(jīng)驗和吸取教訓(xùn)。智能機器人一旦具有了情感，就能夠以“達(dá)到既定的意志目標(biāo)”為行為方向，以內(nèi)設(shè)的“價值觀系統(tǒng)（或情感系統(tǒng)）、認(rèn)知系統(tǒng)和意志系統(tǒng)”為價值計算依據(jù)，以“實現(xiàn)最大價值率”為行為準(zhǔn)則，建立一系列價值計算的函數(shù)關(guān)系式或約束方程式，再根據(jù)機器人所處的自然環(huán)境和人文社會環(huán)境確定若干個邊界條件，選定情感和意志的動力特性參數(shù)，就可以主動地、創(chuàng)造性地調(diào)整“整體規(guī)劃、行為方案和具體動作”，然后對行為的最終結(jié)果進(jìn)行價值評價，以便及時地修正價值觀系統(tǒng)（或情感系統(tǒng)）、認(rèn)知系統(tǒng)和意志系統(tǒng)，達(dá)到總結(jié)經(jīng)驗和吸取教訓(xùn)的目的。

　　3、不了解情感的邏輯程序

　　人工情感的研究者們完全不了解情感運行的內(nèi)在邏輯程序，只知道人在進(jìn)行情感反應(yīng)時各種生理指標(biāo)的變化數(shù)據(jù)。事實上，人在進(jìn)行情感表達(dá)、情感識別和情感思維過程中，遵循著特定的邏輯程序。情感表達(dá)的邏輯程序大致是：人通過感覺器官接收刺激信號，大腦就會把以前存儲在“價值觀系統(tǒng)”中該事物的“主觀價值率”提取出來，與自身的“中值價值率”進(jìn)行比較、判斷和計算。當(dāng)前者大于后者時，就會在大腦中的邊緣系統(tǒng)（該組織決定著情感的正負(fù)）的“獎勵區(qū)域”產(chǎn)生正向的情感反映（如滿意、自豪）；當(dāng)前者小于后者時，就會在大腦中的邊緣系統(tǒng)的“懲罰區(qū)域”產(chǎn)生負(fù)向的情感反映（如失望、慚愧）。大腦然后對價值的目標(biāo)指向、變化方式、變化時態(tài)、對方的利益相關(guān)性等進(jìn)行判斷，從而確定和選擇情感表達(dá)的基本模式。此外，情感識別、情感計算與情感調(diào)控也遵循著特定的邏輯程序。如果不了解情感運行的內(nèi)在邏輯程序，就不可能研制出真正意義的情感機器人。

　　4、不了解情感的數(shù)學(xué)模型

　　心理學(xué)沒有建立任何的情感數(shù)學(xué)模型，也不知道情感的數(shù)學(xué)變化規(guī)律。顯然，要實現(xiàn)情感的數(shù)字化，就必須首先建立情感的數(shù)學(xué)模型。事實上，人的情感可以通過情感矩陣來進(jìn)行描述，并可以進(jìn)行情感的交集運算與并集運算，情感強度的變化有著特定的數(shù)學(xué)規(guī)律。情感是人腦對于事物價值特性的主觀反映，雖然，事物的“價值率高差”在根本上決定著人的情感強度，但在一般情況下，情感的強度并不與事物的價值率高差成正比，而是一種特殊的指數(shù)函數(shù)關(guān)系。

　　正是上述的理論障礙，在根本上決定了情感機器人的發(fā)展局限性。各國所聲稱擁有情感的機器人，最多只能模擬人的某些情感表達(dá)方式，并進(jìn)行一些簡單的情感識別，不可能具有真正意義上的內(nèi)在情感思維。

　　6理論框架

　　情感的產(chǎn)生與運行是一個非常復(fù)雜的過程，情感機器人的研發(fā)必須建立在科學(xué)的情感理論的基礎(chǔ)之上，才是現(xiàn)實的，沒有一個全新的科學(xué)的情感理論作指導(dǎo)，要研發(fā)真正意義上的情感機器人是不可能的。這種全新的情感理論必須突破心理學(xué)的局限，也必須突破社會科學(xué)的局限，成為一門獨立的、橫跨自然科學(xué)與社會科學(xué)的交叉性科學(xué)理論，其根本目的在于：情感數(shù)字化。這種全新的情感理論就是“數(shù)理情感學(xué)”，它以“統(tǒng)一價值論”為理論前提，采用數(shù)理邏輯方法分析情感現(xiàn)象與情感規(guī)律的科學(xué)。

　　歸納起來，“統(tǒng)一價值論”與“數(shù)理情感學(xué)”主要通過如下步驟共同完成情感機器人的理論框架。

　　1、實現(xiàn)不同價值的統(tǒng)一度量

　?、俑脑煳锢韺W(xué)的“耗散結(jié)構(gòu)論”，從物理學(xué)角度定義“價值”概念（即廣義有序化能量），使價值理論建立在自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上；②實現(xiàn)生活資料使用價值的統(tǒng)一度量；然后，實現(xiàn)勞動價值的統(tǒng)一度量；③實現(xiàn)生產(chǎn)資料使用價值的統(tǒng)一度量。這樣一來，所有價值都有著統(tǒng)一、明確而穩(wěn)定的度量標(biāo)準(zhǔn)或度量尺度：能量尺度（焦耳）。

　　2、推導(dǎo)得出“廣義價值規(guī)律”

　?、儆?ldquo;最大有序化法則”推導(dǎo)出“最大價值率法則”（價值率就是單位時間內(nèi)產(chǎn)出價值與投入價值的比值，在經(jīng)濟領(lǐng)域，價值率就是利潤率）；②由“最大價值率法則”推導(dǎo)出“選擇傾向性法則”或“中值價值率法則”；③由“中值價值率法則”推導(dǎo)出“廣義價值規(guī)律”。廣義價值規(guī)律的基本內(nèi)涵就是：事物的價值率不斷趨近于主體的中值價值率。或者說，事物的價值率高差（即事物的價值率與主體的中值價值率之差）不斷趨于零。

　　3、認(rèn)知情感與意志的哲學(xué)本質(zhì)

　?、僦ㄕJ(rèn)知）、情（情感）、意（意志）是人類心理活動的三種基本形式，分別是對事實關(guān)系、價值關(guān)系和自身行為關(guān)系的一種主觀反映；②價值關(guān)系是一種特殊的事實關(guān)系，自身行為關(guān)系是一種特殊的價值關(guān)系，因此，情感是一種特殊的認(rèn)知，意志又是一種特殊的情感；③認(rèn)知主要是關(guān)于“是如何”的認(rèn)識，情感主要是關(guān)于“應(yīng)如何”的認(rèn)識，意志主要是關(guān)于“怎么辦”的認(rèn)識；④情感以認(rèn)知為基礎(chǔ)，認(rèn)知以情感為導(dǎo)向，意志以情感為基礎(chǔ)，情感以意志為導(dǎo)向。

　　4、建立情感的數(shù)學(xué)模型

　?、偾楦信c價值觀的哲學(xué)本質(zhì)都是“人腦對于事物價值特性的一種主觀反映”，其中，情感是對事物價值特性的間接性和相對性反映，而價值觀是對事物價值特性的直接性和絕對性反映；②價值觀的客觀目的在于識別“事物的價值率”，可以采用所有不同事物的價值率所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個人的價值觀系統(tǒng)（即W={ωi×j}m×n）；③情感的客觀目的在于識別“事物的價值率高差”，可以采用所有不同事物的價值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個人的情感系統(tǒng)（即M={μi×j}m×n）；④情感矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運算與并集運算；⑤情感系統(tǒng)中的每個情感元素又可以由若干個情感子元素所組成的情感矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的情感矩陣。

　　5、建立意志的數(shù)學(xué)模型

　?、僖庵镜恼軐W(xué)本質(zhì)都是“人腦對于自身行為價值特性的一種主觀反映”；②意志的客觀目的在于識別和處理“自身行為的價值率”，可以采用所有不同行為方式的價值率高差所組成的數(shù)學(xué)矩陣來描述一個人的意志系統(tǒng)（即X={xi×j}m×n）；③意志矩陣與相應(yīng)的作用系數(shù)矩陣一起，可以進(jìn)行交集運算與并集運算；④意志系統(tǒng)中的每個意志元素又可以由若干個意志子元素所組成的意志矩陣來構(gòu)成，從而構(gòu)成二維和多維的意志矩陣，即超復(fù)雜行為的意志由若干復(fù)雜行為的意志矩陣所組成，復(fù)雜行為的意志又由若干簡單行為的意志矩陣所組成，簡單行為的意志由若干本能行為的意志矩陣所組成。

　　6、闡述情感運行的內(nèi)在邏輯程序

　　情感表達(dá)的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號，提取該事物的價值觀，比較人自身的中值價值率，確定情感的強度與方向，選擇情感表達(dá)模式，接收和處理情感表達(dá)所產(chǎn)生的反饋信號；②情感識別的邏輯程序大致是：接收事物的刺激信號，檢測和提取特征參數(shù)，比較情感模式，產(chǎn)生情感反映，存儲情感信息到情感矩陣之中；③情感計算的邏輯程序大致是：將事物的價值率高差“對數(shù)轉(zhuǎn)換”為情感強度，對情感強度進(jìn)行交集、并集運算，產(chǎn)生新的情感強度，將情感強度“指數(shù)還原”為新事物的價值率高差；④情感修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某事物的實際價值率高差，與大腦中情感矩陣所記憶該事物的主觀價值率高差，存在一定的差異，人就會修正對于該事物的情感強度。

　　7、闡述意志運行的內(nèi)在邏輯程序

　?、僖庵颈磉_(dá)（即行為實施）的邏輯程序大致是：接收某種價值目標(biāo)事物的刺激信號，提取能夠最有效實現(xiàn)該價值目標(biāo)的多種相關(guān)行為的主觀價值率（即行為價值觀），比較自身的中值價值率，確定多種相關(guān)行為的意志強度與意志方向，選取具有最大意志強度的相關(guān)行為，并組織實施該相關(guān)行為。②意志計算（即行為設(shè)計）的邏輯程序大致是：確立價值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要），設(shè)計整體方案（按照最大價值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個復(fù)雜行為，并通過意志的并集運算與交集運算，計算出該超復(fù)雜行為的意志強度），制定實施細(xì)則（按照最大價值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個簡單行為，并通過意志的并集運算與交集運算，計算出該復(fù)雜行為的意志強度），落實具體行為（按照最大價值率法則，把簡單行為分解為若干個本能行為，并通過意志的并集運算與交集運算，計算出該簡單行為的意志強度），將上述各個層次的意志強度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價值率高差。③意志修正的邏輯程序大致是：人通過感覺與思維，了解到某行為的實際價值率高差，與大腦中意志矩陣所記憶該行為的主觀價值率高差，存在一定的差異，人就會修正對于該事物的意志強度。

　　8、設(shè)立情感與意志的調(diào)控機制

　?、俳⒏鞣N情感模式與價值變化的對應(yīng)關(guān)系，并根據(jù)實際需要，設(shè)置與調(diào)控各種情感模式；②推導(dǎo)出“情感強度第一定律”（即情感強度與事物的價值率高差的對數(shù)成正比，μ=Kmlog（1+ΔP）），并根據(jù)實際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的強度系數(shù)；③對情感“八大動力特性”（強度性、穩(wěn)定性、細(xì)致性、層次性、效能性、周期性、時序性與差異性）進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實際需要，設(shè)置與調(diào)控情感的動力特性；④對意志的“八大動力特性”進(jìn)行精確定義，并根據(jù)實際需要，設(shè)置與調(diào)控意志的動力特性。情感調(diào)控的客觀目的就是為了使情感的動力特性與主體所處的價值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。意志調(diào)控的客觀目的就是為了使意志的動力特性與主體各種行為價值關(guān)系的變化特性相適應(yīng)。

　　7國外的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

　　日本

　　日本已經(jīng)形成舉國研究“感性工學(xué)”的高潮。1996年日本文部省就以國家重點基金的方式開始支持“情感信息的信息學(xué)、心理學(xué)研究”的重大研究課題，參加該項目的有十幾個大學(xué)和研究單位，主要目的是把情感信息的研究從心理學(xué)角度過渡到心理學(xué)、信息科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉融合。每年都有日本感性工學(xué)全國大會召開。與此同時，一向注重經(jīng)濟利益的日本，在感性工學(xué)產(chǎn)業(yè)化方面取得了很大成功。日本各大公司競相開發(fā)、研究、生產(chǎn)了所謂的個人機器人（PersonalRobot）產(chǎn)品系列。其中，以SONY公司的AIBO機器狗（已經(jīng)生產(chǎn)6萬只，獲益近10億美元）和QRIO型以及SDR－4X型情感機器人為典型代表。日本新開發(fā)的情感機器人取名“小IF”，可從對方的聲音中發(fā)現(xiàn)感情的微妙變化，然后通過自己表情的變化在對話時表達(dá)喜怒哀樂，還能通過對話模仿對方的性格和癖好。

　　美國

　　美國MIT展開了對“情感計算”的研究，IBM公司開始實施“藍(lán)眼計劃”和開發(fā)“情感鼠標(biāo)”；2008年4月美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們展示了他們最新開發(fā)出的情感機器人“Nexi”，該機器人不僅能理解人的語言，還能夠?qū)Σ煌Z言做出相應(yīng)的喜怒哀樂反應(yīng)，還能夠通過轉(zhuǎn)動和睜閉眼睛、皺眉、張嘴、打手勢等形式表達(dá)其豐富的情感。這款機器人完全可以根據(jù)人面部表情的變化來做出相應(yīng)的反應(yīng)。它的眼睛中裝備有CCD(電荷耦合器件)攝像機，這使得機器人在看到與它交流的人之后就會立即確定房間的亮度并觀察與其交流者的表情變化。

　　歐洲國家

　　歐洲國家也在積極地對情感信息處理技術(shù)（表情識別、情感信息測量、可穿戴計算等）進(jìn)行研究。歐洲許多大學(xué)成立了情感與智能關(guān)系的研究小組。其中比較著名的有：日內(nèi)瓦大學(xué)KlausSoberer領(lǐng)導(dǎo)的情緒研究實驗室。布魯塞爾自由大學(xué)的D.Canamero領(lǐng)導(dǎo)的情緒機器人研究小組以及英國伯明翰大學(xué)的A.Sloman領(lǐng)導(dǎo)的CognitionandAffectProject。在市場應(yīng)用方面，德國MehrdadJaladi-Soli等人在2001年提出了基于EMBASSI系統(tǒng)的多模型購物助手。EMBASSI是由德國教育及研究部（BMBF）資助并由20多個大學(xué)和公司共同參與的，以考慮消費者心理和環(huán)境需求為研究目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)型電子商務(wù)系統(tǒng)。英國科學(xué)家已研發(fā)出名為“靈犀機器人”（HeartRobot）的新型機器人，這是一種彈性塑膠玩偶，其左側(cè)可以看到一個紅色的“心”，而它的心臟跳動頻率可以變化，通過程式設(shè)計的方式，讓機器人可對聲音、碰觸與附近的移動產(chǎn)生反應(yīng)。

　　8我國的發(fā)展?fàn)顟B(tài)

　　我國機器人的研究始于20世紀(jì)70年代后期，863計劃就將機器人技術(shù)作為一個重要的發(fā)展主題，國家投入幾個億的資金開始了機器人研究。中科院沈陽自動化所、原機械部的北京自動化所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、中科院北京自動化所、北京科學(xué)大學(xué)等單位都做了非常重要的研究工作，代表性產(chǎn)品有工業(yè)機器人、水下機器人、空間機器人、核工業(yè)機器人。

　　我國對人工情感和認(rèn)知的理論和技術(shù)的研究始于20世紀(jì)90年代，大部分研究工作是針對人工情感單元理論與技術(shù)的實現(xiàn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究多功能感知機，主要包括表情識別、人臉識別、人臉檢測與跟蹤、手語識別、手語會成、表情合成、唇讀等內(nèi)容，并與海爾公司合作研究服務(wù)機器人。清華大學(xué)進(jìn)行了基于人工情感的機器人控制體系結(jié)構(gòu)的研究。北京交通大學(xué)進(jìn)行多功能感知機和情感計算的融合研究。中國科學(xué)院自動比研究所主要研究基于生物特征的身份驗證。中科院心理學(xué)所、生物所主要注重情緒心理學(xué)與生理學(xué)關(guān)系的研究。中國科技大學(xué)開展了基于內(nèi)容的交互式感性圖像檢索的研究。中國科學(xué)院軟件所主要研究智能用戶界面。浙江大學(xué)研究虛擬人物及情緒系統(tǒng)構(gòu)造等。

　　我國國內(nèi)開展的研究項目主要有：“臉部運動編碼系統(tǒng)”可應(yīng)用于人臉表情的自動識別與合成；“MPEG-4V2視覺標(biāo)準(zhǔn)”可以組合多種表情以模擬混合表情；針對人的肢體運動而設(shè)計的“運動和身體信息捕獲設(shè)備”；基于生物特征的“身份驗證系統(tǒng)”；“語調(diào)表情構(gòu)造系統(tǒng)”根據(jù)語音的時間、振幅、基頻和共振峰等，尋找不同情感信號特征的構(gòu)造特點和分布規(guī)律；“可穿戴式計算機”可用于增強和補償人的感知功能。

　　9學(xué)術(shù)動態(tài)

　　當(dāng)前國際人工智能領(lǐng)域?qū)θ斯で楦泻驼J(rèn)知領(lǐng)域的研究日趨活躍。美國人工智能協(xié)會（AAAI）在1998、1999和2004年連續(xù)組織召開專業(yè)的學(xué)術(shù)會議對人工情感和認(rèn)知進(jìn)行研討，我國國內(nèi)的研究者也開展了許多的研究工作和學(xué)術(shù)活動。2003年12月在北京召開了第一屆中國情感計算及智能交互學(xué)術(shù)大會。2005年10月在北京召開的第一屆情感計算和智能交互國際學(xué)術(shù)會議，集合了世界一流的情感計算、人工情緒和人工心理研究的著名專家學(xué)者。這說明我國的人工情感和人工心理的研究在逐步展開并向國際水平看齊。

　　10情感的價值功能

　　情感機器人的價值功能具體體現(xiàn)在：

　　界面友好性

　　人在操作使用機器人時，如果機器人能夠?qū)θ说拿娌勘砬?、自然語言、身體姿態(tài)及對鍵盤和鼠標(biāo)的使用特征等進(jìn)行觀察，以識別和理解人的情感，并通過圖像、文字、語音等做出智能而友好的反應(yīng)，產(chǎn)生生動而真實的使用環(huán)境，幫助使用者獲得高效而親切的感覺，形成自然而親切的交互，營造真正和諧的人機環(huán)境。機器人對不同性格利益相關(guān)性、價值取向、情感特征、個人愛好和專業(yè)特長等做出不同的反應(yīng)，也有利于使用者掌握其性格脾氣和功能特性，有利于在智能玩具和游戲中構(gòu)筑擬人化的風(fēng)格和更加逼真的場景。還可以通過對不同類型的用戶建模(如操作方式、表情特點、態(tài)度喜好、認(rèn)知風(fēng)格、知識背景等)，以識別用戶的情感狀態(tài)，并以適合的方式呈現(xiàn)信息，在對當(dāng)前的操作作出即時反饋的同時，還要對情感變化背后的意圖形成新的預(yù)期，并激活相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，及時主動地提供用戶需要的新信息。

　　智能效率性

　　價值思維與認(rèn)知思維的根本差異，在于前者是具有方向性和目的性的，后者則沒有。電腦或機器人一旦賦予了情感，就可以按如下的價值特性順序要求來生產(chǎn)、吸收、組織和使用信息，從而可以簡化思維過程，節(jié)約思維資源，加快思維速度，減少思維差錯：一是價值重要性順序，如主體將會優(yōu)先發(fā)現(xiàn)、優(yōu)先識別、優(yōu)先攝取和優(yōu)先使用具有較大價值量或價值率的信息；二是時間緊迫性順序，如根據(jù)事物的變化時間緊迫性的順序決定邏輯推理的過程是采取模糊、粗略而簡明的方法，還是采取精確、嚴(yán)密而詳盡的方法；三是利益傾向性順序，如對于有利于（或不利于）維護自身利益的理論觀點，主體總會優(yōu)先發(fā)現(xiàn)支持（或否定）其成立的依據(jù)和證據(jù)；四是利益相關(guān)性順序，如在對于事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行分析時，主體總是力圖把自己的作用、自身的經(jīng)驗、自身的利益（或命運）與該事物聯(lián)系起來；五是價值連續(xù)性順序，如對于過去不友好的電腦使用者通常提供不友好的使用界面；六是價值變化的敏感性順序，如對于陌生事物的觀察與分析以及對有關(guān)信息的處理，采取較為謹(jǐn)慎的態(tài)度，以防虛假信息的出現(xiàn)或病毒的感染；七是價值知識的經(jīng)驗性順序，如通過綜合分析電腦使用者的相貌、體形、操作方式、操作內(nèi)容、交往對象（或網(wǎng)站）、工作時間等，可對他的能力、性格、職業(yè)、愛好等進(jìn)行經(jīng)驗性判斷，從而為其提供高效、快捷的界面服務(wù)；八是價值特性的關(guān)聯(lián)性順序，如在對事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向進(jìn)行分析時，主體將會參照與該事物存在價值關(guān)聯(lián)性的事物的起因、現(xiàn)狀和發(fā)展方向。總之，有了情感（或意志）的引導(dǎo)與調(diào)控，主體的思維（或行為）就會具有明確的目的性和方向性，從而顯著地提高思維（或行為）的效率和速度。這就是為什么人腦的思維效率能夠在許多方面超過電腦的根本原因。

　　行為靈活性

　　如果沒有建立情感系統(tǒng)和意志系統(tǒng)，機器人就只能根據(jù)既定的程序、方法和手段，毫無選擇地、毫無靈活性地完成既定的工作任務(wù)，最多也只能根據(jù)已經(jīng)預(yù)計的某些特殊情況，個別地、機械地變更其程序、方法和手段。機器人一旦賦予人類式的情感，就能夠以實現(xiàn)最大價值率為行為準(zhǔn)則，根據(jù)價值觀系統(tǒng)的引導(dǎo)，靈活地改變行為方案，以應(yīng)對復(fù)雜多變的自然環(huán)境和社會環(huán)境。

　　決策自主性

　　一般機器人沒有任何自主決策能力，一切按照設(shè)計者的意志辦事。而情感機器人能夠以達(dá)到既定的意志目標(biāo)為行為方向，以內(nèi)設(shè)的價值觀系統(tǒng)（或情感系統(tǒng)）、認(rèn)知系統(tǒng)和意志系統(tǒng)為價值計算依據(jù)，綜合比較多個整體規(guī)劃和行為方案的價值關(guān)系，再根據(jù)實際情況的變化，自主地選擇、獨立地決策具有最大價值率的整體規(guī)劃和行為方案，并付諸實施。

　　思維創(chuàng)造性

　　信息是價值的真正源泉，對于既定的意志目標(biāo)，具有情感的機器人能夠根據(jù)最大價值率法則，不斷自主地變更整體規(guī)劃、行為方案、知識體系、價值觀、思維方式等，并對變更之后的行為結(jié)果進(jìn)行價值評價，凡是能夠產(chǎn)生價值增長的新的整體規(guī)劃、行為方案、知識體系、價值觀、思維方式等，都包含著一定的信息，都包含著思維方面的創(chuàng)造與發(fā)明，都會被情感機器人所吸收和采用。

　　人際交往性

　　價值是人類生存與發(fā)展的動力源，社會和個人所追求的物質(zhì)目標(biāo)和精神目標(biāo)都是價值目標(biāo)的具體體現(xiàn)，任何形式的社會關(guān)系（如經(jīng)濟的、政治的和文化的關(guān)系）在本質(zhì)上都是價值關(guān)系（或利益關(guān)系），一切形式的目標(biāo)管理在本質(zhì)上都是以特定價值內(nèi)容為主導(dǎo)方向的價值管理，人類社會的一切矛盾都可歸結(jié)為利益關(guān)系的矛盾，社會結(jié)構(gòu)的一切變革實質(zhì)上都是利益關(guān)系的調(diào)整與重構(gòu)，總之，利益關(guān)系的處理與調(diào)整是社會事務(wù)（社會管理或社會服務(wù)）和人際交往的核心內(nèi)容，而這一點正是通過情感系統(tǒng)和意志系統(tǒng)對人的思維與行動進(jìn)行引導(dǎo)和控制來實現(xiàn)的，因此賦予情感與意志是機器人能否參與社會事務(wù)和人際交往的關(guān)鍵。情感的客觀目的在于正確反映主體所擁有的價值關(guān)系，并為主體調(diào)整其價值關(guān)系提供決策依據(jù)和行為驅(qū)動力，機器人一旦賦予了情感和意志，就可以像人一樣應(yīng)對自如地處理其所擁有（或賦予）的價值關(guān)系，參與社會事務(wù)和人際交往。

　　11十一、社會影響

　　將情感注入計算機或機器人具有十分重要的意義，它使電腦向人腦的方向邁進(jìn)了一大步，大大增強其使用功能，擴展了其應(yīng)用范圍。如果機器人具有與人一樣的情感和意志，就具有了獨立的人格、自控的行為、自主的決策、創(chuàng)新的思維和自由的意志，就能夠在復(fù)雜的環(huán)境條件下，了解和猜測主人的價值取向、主觀意圖和決策思路，靈活性、積極地、創(chuàng)造性地進(jìn)行活動，使其運行過程具有更明確的目標(biāo)性、更高的主動性和更強的創(chuàng)造性，圓滿完成主人交給的各種復(fù)雜的工作任務(wù)，從而在更大的工作范圍取代人。屆時，從純邏輯的角度來看，人與機器人就再沒有任何根本性差異了，這將是人工智能技術(shù)的一次重大飛躍，必然會對人類社會的各個方面產(chǎn)生深刻的影響，主要體現(xiàn)在：

　　經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整

　　情感機器人能夠參與社會事務(wù)和人際交往以后，就會在越來越多的社會管理領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域和生活服務(wù)領(lǐng)域取代人，機器人將會成了一支越來越龐大的“勞動大軍”，那么機器人的機體制造廠、軟件開發(fā)公司、程序調(diào)整中心、醫(yī)院、美容店、餐館、俱樂部、學(xué)校、托兒所、職介所等行業(yè)將會迅速發(fā)展起來，社會的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)將會出現(xiàn)重大調(diào)整。

　　社會關(guān)系的調(diào)整

　　機器人的行為效應(yīng)（如違法犯罪后果、社會與經(jīng)濟收益等）應(yīng)該由誰來承擔(dān)，是研制者、制造者、控制者還是所有者？機器人如果殺了人，應(yīng)該如何處理？是全部拆卸或分解，還是重新調(diào)整程序？如果機器人被人所“殺”，人應(yīng)該如何承擔(dān)法律和經(jīng)濟責(zé)任？一方面應(yīng)該如何使機器人“遵紀(jì)守法”，另一方面應(yīng)該如何維護機器人的“合法權(quán)益”？機器人是否具有繼承權(quán)？人與機器人、機器人與機器人之間的經(jīng)濟與法律糾紛應(yīng)該如何處理？機器人是否具有選擇權(quán)和被選舉權(quán)，是否可以“競選”市長？

　　倫理觀念的變遷

　　由于情感與意志的賦予，機器人與人之間的界線就會越來模糊，機器人具有了“人性”，參與了社會事務(wù)與人際交往，人應(yīng)該如何對待機器人，如何處理人與機器人以及機器人之間的關(guān)系，如何評價機器人所取得的成績，如何看待機器人的缺點和錯誤。機器人作為“二等公民”，應(yīng)該如何確立其“社會地位”，如何看待和處理人與機器人以及機器人之間的“親情”、“友情”與“愛情”。

　　生活方式的變更

　　隨著機器人越來越多地替代了人類從事簡單重復(fù)性工作、惡劣環(huán)境和高強度的工作，人類將會主要從事自由性、自主性、創(chuàng)造性和復(fù)雜性較強的工作，其工作時間的隨意性、工作地點的游動性、工作內(nèi)容的自主性、工作報酬的隨機性和工作方式的選擇性不斷提高，必須會使人們的生活內(nèi)容和生活方式發(fā)生著深刻的變化，包括個人消費、人際交往和家庭結(jié)構(gòu)等方面的變化。此外，人將會越來越多地與機器人打交道，機器人家庭保姆將會大規(guī)模地進(jìn)入家庭，并具有了越來越強的心理功能和精神功能，打電話時的第一句話可能是“請問，你是人嗎？”或“請你的主人接電話”。

　　社會隱患的增多

　　機器人具有了情感以后，能夠進(jìn)行獨立思考和自主行為，由于其信息的處理速度快，信息的貯存量大，運轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性高，在許多方面具有比人類更多的優(yōu)勢，他們一旦“嘩變”，其后果不堪設(shè)想，其災(zāi)難性不會亞于核武器的大規(guī)模引爆。機器人參與社會生活以后，社會矛盾日趨復(fù)雜化，將會大大提高社會的不穩(wěn)定性；機器人進(jìn)入家庭（如家庭保姆、健康顧問、精神陪護等）以后，由于賦予了機器人以心理功能和精神功能，家庭矛盾也日趨復(fù)雜化，將會提高家庭的不穩(wěn)定性。

　　人機一體化發(fā)展

　　情感在人的思維活動中占據(jù)極為重要的地位，決定和制約著人的行為活動和其它思維活動的基本框架與總體方向，人工情感的全面實現(xiàn)不僅可以使計算機具有友好的、人性化的人機界面，更重要的是能夠使機器人或計算機具有更高的信息處理速度與效率，具有獨立的決策能力和行為控制能力，具有創(chuàng)造性和開拓性的思維能力。到了那個時候，從純邏輯的角度來看，人與機器人之間已經(jīng)沒有任何區(qū)別了，只有機器體與肉體之間的區(qū)別了，人與機器人之間就可以實現(xiàn)全面的融合：一方面，機器人的一些“部件”（包括思維“部件”），可以實現(xiàn)“肉體化”；另一方面，人身上的一些“部件”（包括思維“部件”），可以實現(xiàn)“非肉體化”；第三方面，機器人與人可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。例如，一個人的肉體老化后，可以將其大腦中所有的認(rèn)知、情感與意志方面的信息提取出來，輸入機器人的大腦中暫時“貯存”下來，并由該機器人代為本人繼續(xù)行使有關(guān)的社會職責(zé)，等本人的“克隆”體制作完成后，再把機器人的大腦中的有關(guān)信息移植到過來?？傊?，將來的情感機器人與人類可能并沒有明顯的界限和本質(zhì)的區(qū)別，它們各有所長，各有所短，分別適合于不同的社會生產(chǎn)與社會生活的環(huán)境條件，彼此可以相互轉(zhuǎn)換、相互滲透、相互促進(jìn)。人與機器之間的矛盾與沖突，并不是“你死我活”的、“你爭我斗”，而是“和諧同存”、“肝膽相照”、“榮辱與共”、“互利互惠”、“相互尊重”的關(guān)系。

　　12十二、機器人發(fā)展歷程

　　機器人技術(shù)的形成，歸功于在第二次世界大戰(zhàn)中各國加強了經(jīng)濟的投入，由于人力的缺乏，戰(zhàn)后的汽車工業(yè)、機械制造業(yè)等迫切需要一種機器人來從事繁重的體力勞動，以提高生產(chǎn)效率，降低人的勞動強度。

　　機器人技術(shù)的發(fā)展主要基于兩個目的：一是，機器人可以干人不愿意干的事，從而把人從有毒的、有害的、高溫的或危險的的環(huán)境中解放出來；二是，機器人可以干人不能干的事，許多高強度、高速度、高復(fù)雜性、高重復(fù)單調(diào)性工作，人是無法適應(yīng)的，一些太空領(lǐng)域、深海領(lǐng)域、惡劣環(huán)境領(lǐng)域和微觀領(lǐng)域的工作，人也無法適應(yīng)。機器人有四個發(fā)展階段。

　　第一代機器人：示教再現(xiàn)型機器人。1947年，為了搬運和處理核燃料，美國橡樹嶺國家實驗室研發(fā)了世界上第一臺遙控的機器人。1962年美國又研制成功PUMA通用示教再現(xiàn)型機器人，這種機器人通過一個計算機，來控制一個多自由度的一個機械，通過示教存儲程序和信息，工作時把信息讀取出來，然后發(fā)出指令，這樣的話機器人可以重復(fù)的根據(jù)人當(dāng)時示教的結(jié)果，再現(xiàn)出這種動作。比方說汽車的點焊機器人，它只要把這個點焊的過程示教完以后，它總是重復(fù)這樣一種工作。

　　第二代機器人：感覺型機器人。示教再現(xiàn)型機器人對于外界的環(huán)境沒有感知，這個操作力的大小，這個工件存在不存在，焊接的好與壞，它并不知道，因此，在20世紀(jì)70年代后期，人們開始研究第二代機器人，叫感覺型機器人，這種機器人擁有類似人在某種功能的感覺，如力覺、觸覺、滑覺、視覺、聽覺等，它能夠通過感覺來感受和識別工件的形狀、大小、顏色。

　　第三代機器人：情感識別與表達(dá)型機器人。20世紀(jì)90年代各國紛紛提出了“情感計算”、“感性工學(xué)”、“人工情感”與“人工心理”等理論，為情感識別與表達(dá)型機器人的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)。主要的技術(shù)成果有：基于圖像或視頻的人臉表情識別技術(shù)，基于情景的情感手勢、動作識別與理解技術(shù)，表情合成和情感表達(dá)方法和理論，情感手勢、動作生成算法和模型，基于概率圖模型的情感狀態(tài)理解技術(shù)，情感測量和表示技術(shù)，情感交互設(shè)計和模型等。這種機器人能夠比較逼真地模擬人的許多種情感表達(dá)方式，能夠較為準(zhǔn)確地識別幾種基本的情感模式。但是，這種機器人沒有內(nèi)在的情感邏輯系統(tǒng)，不能真正地進(jìn)行情感思維與情感計算。

　　第四代機器人：情感理解型機器人。經(jīng)過二十多年的潛心研究，仇德輝創(chuàng)立了“統(tǒng)一價值論”與“數(shù)理情感學(xué)”，為情感理解型機器人的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)。“數(shù)理情感學(xué)”建立在“統(tǒng)一價值論”的基礎(chǔ)之上，揭示了情感的哲學(xué)本質(zhì)就是人腦對于事物價值特性的主觀反映，情感的客觀目的在于引導(dǎo)人如何正確地識別價值、消費價值、創(chuàng)造價值和表達(dá)價值；首次提出了情感可以采用數(shù)學(xué)矩陣的方式來進(jìn)行描述，推導(dǎo)出情感強度三大定律，并采用數(shù)學(xué)的方式來定義和計算情感的八大動力特性；“數(shù)理情感學(xué)”詳細(xì)闡述了情感與意志運行的內(nèi)在邏輯程序以及情感內(nèi)部邏輯系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；等等，基本上解決了情感機器人的主要理論問題，從而揭開了情感機器人真正登上歷史舞臺的序幕。

　　13十三、經(jīng)濟前景

　　當(dāng)初，生產(chǎn)和使用機器人的主要目的是為了幫助人們從繁重的體力和危險的環(huán)境中解放出來。發(fā)達(dá)國家的使用經(jīng)驗表明：使用工業(yè)機器人可以降低廢品率和產(chǎn)品成本，提高了機器的利用率，降低了工人誤操作帶來的殘次零件風(fēng)險等，改善勞動條件，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，消除枯燥無味的工作，節(jié)約勞動力，提供更安全的工作環(huán)境，減少勞動風(fēng)險，提高企業(yè)競爭力。

　　隨著機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人的應(yīng)用不斷從制造業(yè)領(lǐng)域向非制造業(yè)領(lǐng)域擴展。一大批非工業(yè)機器人如家用機器人、服務(wù)機器人、醫(yī)學(xué)機器人、軍用機器人、娛樂機器人（寵物機器人）、微型機器人、特種機器人（包括管道機器人、爬壁機器人、水下機器人、自動導(dǎo)引車和排險機器人等）開發(fā)出來，并投入使用。

　　近幾年，機器人的數(shù)量大幅度增長，至2008年底，世界各地已經(jīng)部署了100萬臺各種工業(yè)機器人，其中，日本機器人數(shù)量據(jù)世界首位，一直保持“機器人王國”地位，擁有全世界60%左右的機器人。國際機器人技術(shù)聯(lián)合會2004年統(tǒng)計，全球共有60.7萬臺家用機器人投入使用，到2007年底，全球投入使用的家用機器人可能增加到410萬臺。家用機器人生產(chǎn)廠商科林·安格爾認(rèn)為：隨著機器人技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字產(chǎn)品的價格下降，家用機器人必將成為未來數(shù)字家庭的主導(dǎo)，完全有理由想象，10年之后每個家庭都將擁有一臺機器人。

　　比爾·蓋茨，30前他毅然棄學(xué)，創(chuàng)立微軟，成為個人電腦普及革命的領(lǐng)軍人物；30年后的今天，他再次在《科學(xué)美國人》雜志向世界預(yù)言，機器人領(lǐng)域即將重復(fù)個人電腦崛起的道路，只要點燃機器人普及的“導(dǎo)火索”，這場革命必將與個人電腦一樣，徹底改變這個時代的生活方式。

　　展望21世紀(jì)，機器人將是一個與20世紀(jì)計算機的普及一樣，會深入地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，在21世紀(jì)的前20年是機器人從制造業(yè)走向非制造業(yè)的發(fā)展一個重要時期，也是智能機器人發(fā)展的一個關(guān)鍵時期。

　　盡管機器人的發(fā)展非常迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到它應(yīng)有的水平，其中一個重要的原因就是現(xiàn)有機器人的“情商”為零。由于沒有情感的引導(dǎo)，機器人本身沒有任何自主性和靈活性，沒有友好的人機界面，更談不上創(chuàng)造性，只能按照固定的程序完成非常固定的任務(wù)，不能應(yīng)付復(fù)雜多變的環(huán)境，不能接受靈活機動的任務(wù)，因此機器人的應(yīng)用范圍受到了極大的限制。

　　由于情感的賦予，機器人就擁有了與人完全一樣的智能效率性、行為靈活性、決策自主性和思維創(chuàng)造性，這樣一來，從純邏輯的角度來看，機器人與人就再沒有任何根本性差異了，機器人就可以從事人類所能從事的幾乎所有工作，包括生產(chǎn)勞動、企業(yè)經(jīng)營、社會管理、人際交往和技術(shù)創(chuàng)新等，可以在更大的程度上和更深的層次上取代人，從而大大擴展它的應(yīng)用范圍，圓滿完成主人交給的各種復(fù)雜的工作任務(wù)，其社會需求量必將大大增加，研發(fā)真正意義的情感機器人無疑會產(chǎn)生數(shù)以萬億計的經(jīng)濟效益。

　　14十四、技術(shù)設(shè)計方案

　　真正意義的情感機器人不是簡單地、機械地、表面地模擬人的某些情感表達(dá)和情感識別，而是具有與人類相同的情感思維，情感機器人制造的主要通過如下技術(shù)線路來完成。

　?。ㄒ唬┙⒄J(rèn)知數(shù)據(jù)庫。

　　主要研究內(nèi)容：認(rèn)知數(shù)據(jù)庫可分為形象數(shù)據(jù)庫與抽象數(shù)據(jù)庫，其中，形象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的尺寸、形狀、顏色、氣味、聲音、相對位置、運動特性等特性參數(shù)；抽象數(shù)據(jù)庫主要包括各種事物的語言（或概念、理論觀點與思想體系）、文字、符號等特性參數(shù)，還各種事物之間相互關(guān)系（時間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系、價值關(guān)系等）的語言、文字、符號等特性參數(shù)。認(rèn)知數(shù)據(jù)庫是一個非常復(fù)雜的、動態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

　　研究目標(biāo)：編制認(rèn)知數(shù)據(jù)庫軟件

　　（二）建立價值觀數(shù)據(jù)庫

　　主要研究內(nèi)容：人對于所有客觀事物的價值率的認(rèn)識值（主觀反映值）可以組成一個復(fù)雜的價值觀數(shù)據(jù)庫。價值觀數(shù)據(jù)庫是在認(rèn)知數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個特性參數(shù)（即事物對于主體的價值率），就組成了價值觀數(shù)據(jù)庫。由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系）本身也是一種事物，因此價值觀數(shù)據(jù)庫還包括對于不同事物之間相互關(guān)系價值率的認(rèn)知。價值觀數(shù)據(jù)庫是一個非常復(fù)雜的、動態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

　　研究目標(biāo)：編制價值觀數(shù)據(jù)庫軟件

　?。ㄈ┙⑶楦袛?shù)據(jù)庫

　　主要研究內(nèi)容：人對于所有客觀事物的價值率高差的認(rèn)識值（主觀反映值）可以組成一個復(fù)雜的情感數(shù)據(jù)庫。情感數(shù)據(jù)庫是在價值觀數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，增加一個特性參數(shù)（即事物的價值率高差），就組成了情感數(shù)據(jù)庫。由于事物與其它事物之間的相互關(guān)系（時間關(guān)系、空間關(guān)系、隸屬關(guān)系、邏輯關(guān)系及價值關(guān)系）本身也是一種事物，因此情感數(shù)據(jù)庫包括對于不同事物之間相互關(guān)系相對于主體自身的價值率高差的認(rèn)知。情感數(shù)據(jù)庫是一個非常復(fù)雜的、動態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

　　研究目標(biāo)：編制情感數(shù)據(jù)庫軟件

　　（四）建立意志數(shù)據(jù)庫

　　主要研究內(nèi)容：人對于所有自身行為的價值率高差的認(rèn)識值（主觀反映值）可以組成一個復(fù)雜的意志數(shù)據(jù)庫。人的行為可分為四個基本層次：超復(fù)雜行為、復(fù)雜行為、簡單行為、本能行為，其中，超復(fù)雜行為是由眾多復(fù)雜行為有機地組合而成，復(fù)雜行為是由眾多簡單行為有機地組合而成，簡單行為是由眾多本能行為有機地組合而成。任何行為的價值率高差完全取決于這一行為的實施直接或間接所導(dǎo)致的相關(guān)事物的價值率高差的變化值。由于人自身的各種行為活動之間的聯(lián)系是復(fù)雜多變的，而且自身行為活動的價值率高差也是不斷變化的特性參數(shù)，因此意志數(shù)據(jù)庫也是一個非常復(fù)雜的、動態(tài)的、多層次的、網(wǎng)狀式的程序系統(tǒng)。

　　研究目標(biāo)：編制意志數(shù)據(jù)庫軟件

　?。ㄎ澹┙⑶楦凶R別系統(tǒng)

　　主要研究內(nèi)容：機器人針對他人的不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情所表達(dá)的價值內(nèi)容進(jìn)行分析和識別。

　　研究目標(biāo)：編制情感識別軟件、制作相關(guān)的情感識別硬件。

　?。┙⑶楦斜磉_(dá)系統(tǒng)

　　主要研究內(nèi)容：根據(jù)不同模式的面部表情、語言聲調(diào)表情與身體姿態(tài)表情，機器人向他人展示自身的價值需要。

　　研究目標(biāo)：編制情感表達(dá)軟件、制作相關(guān)的情感表達(dá)硬件。

　?。ㄆ撸┙⑶楦杏嬎阆到y(tǒng)（即情感思維系統(tǒng)）

　　主要研究內(nèi)容：情感計算（即情感思維）的客觀本質(zhì)就是價值計算（即價值思維）。機器人針對已經(jīng)所認(rèn)識事物進(jìn)行分析與歸納，并對其價值率高差（或情感強度）進(jìn)行計算，由此得到新事物的價值率高差（或情感強度）；或者，機器人針對已經(jīng)所認(rèn)識事物的變化情況進(jìn)行分析與歸納，并對其價值率高差的變化（或情感強度的變化）進(jìn)行計算，由此得到舊事物新的價值率高差（或新的情感強度）。

　　研究目標(biāo)：編制情感計算軟件、制作相關(guān)的情感計算硬件。

　?。ò耍┙⒁庵居嬎阆到y(tǒng)（即行為設(shè)計系統(tǒng)）

　　主要研究內(nèi)容：確立價值目標(biāo)（根據(jù)自身生存與發(fā)展的需要，計算各種價值目標(biāo)的意志強度），設(shè)計整體方案（按照最大價值率法則，把超復(fù)雜行為分解為若干個復(fù)雜行為，計算出該超復(fù)雜行為的意志強度），制定實施細(xì)則（按照最大價值率法則，把復(fù)雜行為分解為若干個簡單行為，計算出該復(fù)雜行為的意志強度），落實具體行為（按照最大價值率法則，把簡單行為分解為若干個本能行為，計算出該簡單行為的意志強度），將上述各個層次的意志強度“指數(shù)還原”為相應(yīng)的行為價值率高差。

　　研究目標(biāo)：編制意志計算軟件、制作相關(guān)的意志計算硬件。

　　（九）建立行為實施系統(tǒng)（意志表達(dá)系統(tǒng)）

　　主要研究內(nèi)容：發(fā)展和完善機器人的運動系統(tǒng)，并且使機器人能夠以其“注意點”（即鼠標(biāo)）為引導(dǎo)主線，選擇具有最大價值率的價值目標(biāo)進(jìn)行激發(fā)；在價值目的的引導(dǎo)下，機器人選擇具有最大價值率的整體方案進(jìn)行激發(fā)；在整體方案的引導(dǎo)下，機器人選擇具有最大價值率的實施細(xì)則進(jìn)行激發(fā)；在實施細(xì)則的引導(dǎo)下，機器人選擇具有最大價值率的具體行為進(jìn)行激發(fā)；在具體行為的引導(dǎo)下，機器人選擇具有最大價值率的本能行為進(jìn)行激發(fā)。

　　研究目標(biāo)：編制意志表達(dá)軟件、制作相關(guān)的意志表達(dá)硬件（或行為實施硬件）。