網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下學(xué)習(xí)情緒及情緒模型的研究.pdf

1、現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育作為創(chuàng)新型服務(wù)業(yè)得到越來(lái)越多人的關(guān)注,并且取得了一定的發(fā)展,然而當(dāng)前的各類現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)缺乏教師與學(xué)生的情感互動(dòng),教師無(wú)法針對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況實(shí)施因材施教的個(gè)性化教學(xué),系統(tǒng)也沒(méi)有充分考慮教學(xué)環(huán)節(jié)中教學(xué)雙方的情緒狀態(tài)對(duì)教學(xué)的影響。 本文在北京市教委科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目暨北京市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(編號(hào):KZ200810028016)“基于情緒認(rèn)知模型的個(gè)性化數(shù)字教育關(guān)鍵技術(shù)研究”的資助下,通過(guò)對(duì)人工心理和情感計(jì)算的研究,

2、將情感計(jì)算的概念引入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者面部表情的識(shí)別,根據(jù)構(gòu)建的基于模糊邏輯的情感認(rèn)知模型對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行分析,針對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情緒的不同進(jìn)行智能化調(diào)整。 本文所作的主要工作如下： 1.基于情緒的基本理論和國(guó)內(nèi)外常用的情緒模型,通過(guò)對(duì)情緒的分類和維度空間論的研究,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教育環(huán)境下學(xué)習(xí)者的實(shí)際學(xué)習(xí)情緒,提出了基于人臉檢測(cè)的趨避度和基于眼簾檢測(cè)的專注度的學(xué)習(xí)情緒概念,并利用曲線擬合的方法構(gòu)建了趨避度模型和專注

3、度模型,組成了二維的情緒空間。 2.研究了基于膚色的人臉檢測(cè)和表情特征提取。本文在前人的膚色空間的基礎(chǔ)上,采用基于YUV空間的膚色模型,利用膚色密度法得到膚色區(qū)域和非膚色區(qū)域的劃分,進(jìn)一步用水平和垂直投影得到人臉候選區(qū)域。在確定人臉區(qū)域以后,對(duì)人臉區(qū)域二值化,利用投影積分法確定嘴巴區(qū)域和眼睛區(qū)域,進(jìn)而用形態(tài)學(xué)運(yùn)算確定了嘴巴和眼睛的中心。 3.構(gòu)建基于模糊邏輯的情感認(rèn)知模型。通過(guò)對(duì)模糊邏輯的研究和分析,在樣本數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,

4、應(yīng)用模糊統(tǒng)計(jì)法對(duì)各種情感類型的隸屬函數(shù)曲線進(jìn)行分析,并在MATLAB的模糊控制工具箱中選取了適當(dāng)?shù)?、能夠代表相?yīng)曲線的隸屬函數(shù)。并通過(guò)對(duì)模糊模式識(shí)別中的最大隸屬原則和擇近原則的分析選擇了最合適的辨別原則。 4.通過(guò)情緒認(rèn)知模型,可以得到學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài),并據(jù)此設(shè)計(jì)情緒反應(yīng)模型。影響情緒反應(yīng)的因素很多,本文主要考慮在線時(shí)間評(píng)價(jià)值、學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)值及學(xué)習(xí)者當(dāng)前的情緒評(píng)價(jià)值三個(gè)因素。根據(jù)認(rèn)知教學(xué)理論,對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的情感認(rèn)知模塊進(jìn)行總