虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境下基于情感計(jì)算流程的Agent模型研究.pdf

1、情感計(jì)算是人工智能和認(rèn)知科學(xué)一直關(guān)注的難題，也是創(chuàng)建和諧人機(jī)交互環(huán)境的重要內(nèi)容。如何構(gòu)筑一個(gè)能進(jìn)行情感識(shí)別和生成的類生命體是情感計(jì)算和人工智能的熱點(diǎn)問題。由于目前的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境或遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)缺乏表現(xiàn)學(xué)習(xí)屬性的個(gè)性化情感的交互，實(shí)際效果與傳統(tǒng)面對(duì)面教育有明顯的差異，加之情感計(jì)算學(xué)科也缺乏對(duì)于情感產(chǎn)生完整過程的研究與表示，因此本文以虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境為情感計(jì)算的研究載體，以人工心理和情感計(jì)算理論為導(dǎo)向，通過心理分析、行為調(diào)查、功能映射、模擬計(jì)算等

2、手段，進(jìn)一步探討了情感產(chǎn)生與發(fā)展機(jī)制、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及其與學(xué)習(xí)情感的映射關(guān)系、情感模擬過程以及智能Agent實(shí)現(xiàn)方法等問題，為提高虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)效果及促進(jìn)教育信息化發(fā)展提供相關(guān)理論與技術(shù)支持。具體研究?jī)?nèi)容如下： (一)提出了計(jì)算機(jī)處理情感的基本流程(FAC--flow of affective computing)。首先提出將計(jì)算機(jī)模擬情感視為一個(gè)完整的事件過程的思想，然后對(duì)情感的產(chǎn)生、發(fā)展、表現(xiàn)的一系列具有本質(zhì)聯(lián)系的連續(xù)流程以及

3、其驅(qū)動(dòng)、運(yùn)行原因進(jìn)行深入的探討與研究，最后綜合情緒心理學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，針對(duì)情感計(jì)算的特點(diǎn)與需求，分析、概括出情感產(chǎn)生發(fā)展的機(jī)理，為情感建模提供有利的理論支持。 (二)建立了情感與學(xué)習(xí)的映射關(guān)系。論述性格屬性就是動(dòng)機(jī)系統(tǒng)--即情感的個(gè)性化模型。在學(xué)習(xí)過程中這種動(dòng)機(jī)系統(tǒng)稱為學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)反映個(gè)體的性格屬性，決定了學(xué)習(xí)情感的個(gè)性化。將學(xué)習(xí)情感視為學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)與人格系統(tǒng)，并將其作為情感個(gè)性化的底層，通過論證兩種典型學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論

4、的意義以及在虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境中的實(shí)用價(jià)值，并根據(jù)其含義與特點(diǎn)建立學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)模型——以成就動(dòng)機(jī)理論作為模型的整體框架，以驅(qū)力論模型作為細(xì)節(jié)算法，用于具體計(jì)算不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。 (三)根據(jù)FAC理論建立具體的基于認(rèn)知規(guī)則的FAC模型結(jié)構(gòu)，將處理節(jié)點(diǎn)按照功能特性封裝在FAC模型各模塊，并對(duì)模塊進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與框架搭建，用于模擬人的學(xué)習(xí)過程中的情感激發(fā)過程。每個(gè)模塊用于表示情感激發(fā)過程的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，它根據(jù)上層輸入與學(xué)習(xí)者個(gè)性及情感狀態(tài)得到不

5、同的處理結(jié)果?？紤]學(xué)習(xí)者的個(gè)體屬性，通過大量實(shí)驗(yàn)與測(cè)試，經(jīng)過BP方法擬合得到個(gè)體的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，并以此構(gòu)建人格系統(tǒng)，從而使FAC模型能夠激發(fā)個(gè)性化情感。 (四)以幾個(gè)最具代表性且受到廣泛研究的Agent-BDI設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，提出適應(yīng)學(xué)習(xí)過程的基于FAC模型的Agent實(shí)現(xiàn)方法，該方法是一套適合FAC模型的、易于實(shí)現(xiàn)的、符合情感激發(fā)本質(zhì)的Agent實(shí)現(xiàn)方法，用于實(shí)現(xiàn)各Agent功能模塊，解決多Agent間的響應(yīng)與交互問題，并將多Ag