虛擬學習環(huán)境下基于情感計算流程的Agent模型研究.pdf

1、情感計算是人工智能和認知科學一直關(guān)注的難題，也是創(chuàng)建和諧人機交互環(huán)境的重要內(nèi)容。如何構(gòu)筑一個能進行情感識別和生成的類生命體是情感計算和人工智能的熱點問題。由于目前的虛擬學習環(huán)境或遠程教育系統(tǒng)缺乏表現(xiàn)學習屬性的個性化情感的交互，實際效果與傳統(tǒng)面對面教育有明顯的差異，加之情感計算學科也缺乏對于情感產(chǎn)生完整過程的研究與表示，因此本文以虛擬學習環(huán)境為情感計算的研究載體，以人工心理和情感計算理論為導向，通過心理分析、行為調(diào)查、功能映射、模擬計算等

2、手段，進一步探討了情感產(chǎn)生與發(fā)展機制、學習動機及其與學習情感的映射關(guān)系、情感模擬過程以及智能Agent實現(xiàn)方法等問題，為提高虛擬學習環(huán)境的教學效果及促進教育信息化發(fā)展提供相關(guān)理論與技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容如下： (一)提出了計算機處理情感的基本流程(FAC--flow of affective computing)。首先提出將計算機模擬情感視為一個完整的事件過程的思想，然后對情感的產(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、運行原因進行深入的探討與研究，最后綜合情緒心理學領域的相關(guān)研究成果，針對情感計算的特點與需求，分析、概括出情感產(chǎn)生發(fā)展的機理，為情感建模提供有利的理論支持。 (二)建立了情感與學習的映射關(guān)系。論述性格屬性就是動機系統(tǒng)--即情感的個性化模型。在學習過程中這種動機系統(tǒng)稱為學習動機。學習動機反映個體的性格屬性，決定了學習情感的個性化。將學習情感視為學習動機基礎與人格系統(tǒng)，并將其作為情感個性化的底層，通過論證兩種典型學習動機理論

4、的意義以及在虛擬學習環(huán)境中的實用價值，并根據(jù)其含義與特點建立學習動機模型——以成就動機理論作為模型的整體框架，以驅(qū)力論模型作為細節(jié)算法，用于具體計算不同學習者的學習動機。 (三)根據(jù)FAC理論建立具體的基于認知規(guī)則的FAC模型結(jié)構(gòu)，將處理節(jié)點按照功能特性封裝在FAC模型各模塊，并對模塊進行詳細的設計與框架搭建，用于模擬人的學習過程中的情感激發(fā)過程。每個模塊用于表示情感激發(fā)過程的各個節(jié)點，它根據(jù)上層輸入與學習者個性及情感狀態(tài)得到不

5、同的處理結(jié)果?？紤]學習者的個體屬性，通過大量實驗與測試，經(jīng)過BP方法擬合得到個體的學習動機，并以此構(gòu)建人格系統(tǒng)，從而使FAC模型能夠激發(fā)個性化情感。 (四)以幾個最具代表性且受到廣泛研究的Agent-BDI設計思想為基礎，提出適應學習過程的基于FAC模型的Agent實現(xiàn)方法，該方法是一套適合FAC模型的、易于實現(xiàn)的、符合情感激發(fā)本質(zhì)的Agent實現(xiàn)方法，用于實現(xiàn)各Agent功能模塊，解決多Agent間的響應與交互問題，并將多Ag