建立情感内部逻辑系统，以实现真正的情感计算
仇德辉
情感电脑或情感机器人并不只是能够模拟人的某些情感表达方式，也不只是能够识别他人所表达的情感内容，而是要使它们具有真正意义的人类式情感，能够进行以价值特性为思维对象的情感思维，具有这种情感思维能力的系统就是情感内部逻辑系统，它包括情感识别、情感表达、情感计算和情感调控四个子系统。
一、情感识别系统。
1、情感识别的实质。情感识别就是对于他人或事物的价值关系及其变化情感的识别，以便于与他人进行有效地合作，或正确地处理有关事物。情感识别的机理与智能机器人对于一般事物的物理和化学特性的识别机理基本相同，只是价值关系的识别更为抽象、更为综合，它可分为事物价值的识别和他人表情的识别两种具体情况，后者实际是就是识别他人所表达的价值关系及其变化。
事物价值的识别：①直接识别，对于已经列入情感矢量中的典型事物，人可以立即予以识别，并产生相应的情感强度；②逻辑识别，当事物与已列入情感矩阵中的一个或几个事物相似或者存在某些线性规律、概率规律或逻辑规律时，可以采用模糊分析、线性分析、概率分析和逻辑分析等方法来确定其情感强度，如颜色情感、相貌体形情感等；③经验识别，对于某些具有特殊价值及特殊变化方式的事物，可以采用自己所积累的特殊情感规律进行判断；④联想识别，有些事物与已列入情感矢量的价值事物存在某种（逻辑的、形象的、时空的等）联系时，则其情感强度可以参照相关事物的情感强度来确定，如形状情感、象征物情感、符号情感、数字情感等；⑤感受识别，某些事物直接对主体产生正面或负面作用，可以通过感受器官的本能直接感知，如温度、湿度、电压、光线、噪声、声乐、灰尘等。
他人表情的识别：一是脸部表情识别，人与人的脸部千差万别，根据价值关系的多种变化方式所对应的情感的多种具体形式与面部运动的某些对应关系，对面部运动进行编码和建模，从而找到面部情感特征的识别方法；二是语言识别，包括自然语言识别和语音识别两部分，一方面通过对自然语言中直接表述的价值关系进行逻辑分析，可以发现对方的情感变化，另一方面运用线性统计方法和神经网络模型，通过对语音的声学分析，可以建立语音的情感识别原型；三是形体姿态识别，通过对人的形体姿态的变化进行分析，可以了解肢体运动的情感类别和情感动力特性。
2、情感识别系统的生理机制。有机体感受器受到刺激时引起的神经冲动至少沿着两条途径传入大脑，一条是“特异性传入系统”，即从有机体各感受器官传入神经冲动，进入中枢神经系统（脊髓）后，沿着特定的通路到达丘脑（嗅觉除外），然后从丘脑更换神经元，再投射到大脑皮层的相应区域。另一条是“非特异性传入系统”，即机体各感受器官传入神经冲动，经由网状结构把神经冲动传达到大脑皮层的广大区域，由此对皮层的机能状态产生广泛的影响，而不产生特定的感觉，其功能主要是维持和改变大脑皮层的兴奋状态，调整大脑皮层的活动，使机体处于觉醒状态。第一条传入系统的客观目的在于直接地了解事物本身的状态，第二条传入系统的客观目的在于通过了解该事物与其它事物之间的联系（时间关系、空间关系、逻辑关系和价值关系等），到达间接地了解该事物的目的，在事物与其它事物的所有联系中，有一种最为重要的联系，那就是事物与主体的生存与发展需要之间的联系（即价值关系）。其中，大脑中用以反映主体的生存与发展需要的生理组织是边缘系统，即某一事物的刺激信号所引起感受器的神经冲动通过非特异传入系统的网状结构沟通与边缘系统之间正向（或负向）的神经联系，从而使主体产生对于该事物愉快（或痛苦）的情感，情感的强度由网状结构与边缘系统的联系密度来决定，或者说，由网状结构对于边缘系统所产生的觉醒程度来决定，这样主体就达到了识别事物的价值或识别他人表情的目的。
二、情感表达系统。
1、情感表达的实质。情感表达就是向他人表达自己所拥有的价值关系，以争取他人有效的支持与合作。主体（或机器人）通过对价值事物的不同目标物、变化方式、变化量态和利益相关性等进行识别后，就会产生某种或某几种具体形式的情感（如怀念、佩服、称心和信任），并通过拟人化的声音、文字、色彩、图像（人脸像）、形体动作等向他人表达出来。根据人脸表情单元（如嘴、脸颊、眼睛、眉毛、前额等）的不同组合以及与具体情感形式的对应关系，建立一个脸部表情运动编码系统，可以表达不同形式的情感；用自然语言可以详细地、深刻地表达主体的情感，自然语言中的语音（如讲话的速率、音量、音调等）可以更为精确地、丰富地表达情感变化；音乐、小说、诗歌、散文等不同媒体形式可以从不同现实角度和不同表现方式表述主体的情感。多模态的情感表达系统能够集自然语言、语音、手语、脸像、唇读、头势、体姿等多种情感表达方式为一体，并对这些通道信息进行编码、压缩、集成和融合。
2、情感表达系统的生理机制。大脑对于躯体运动的调节功能也是通过两条途径的神经冲动下行传导而完成的，其中，一条是“锥体系统”，它是由大脑皮层中央前回（运动区）的大锥体细胞发出的纤维所组成，是由皮层发出经延髓锥体而后下达脊髓的传导系统，其机能主要是直接控制支配各种随意运动，更确切地说是控制人的技巧性活动；另一条是“锥体外系统”，它是指大脑皮层除运动区外，还有一些参与肌肉活动的区域——锥体外区，主要包括额叶和顶叶的感觉运动区、辅助运动区和第二运动区，由锥体外区下行的传导系统称为锥体外系统，其主要机能一方面是调节肌肉紧张度，保持身体的姿势，使动作协调，另一方面由大脑发出的神经冲动在“锥体外系统”的下行过程中受到网状结构和边缘系统的制约和影响，使机体的肌肉紧张度、身体姿势、面部肌肉运动、动作协调性、内脏活动、激素分泌等方面产生相应的变化，这样主体就达到了表达情感的目的。
三、情感计算系统。
1、情感计算的实质。情感计算就是对于事物的价值关系的计算，其目的在于为主体做出正确的决策并且实施恰当的行为提供客观依据。
一是建立基础情感矢量和基础作用规模矢量。由于使用价值可以分解为四种相对独立的基本形式：温饱类、安全与健康类、自尊与人尊类、自我发展与自我实现类。不同的人对于这四种基本形式的使用价值将具有不同的情感强度和作用规模，从而可以建立不同的四元素基础矢量和四元素基础规模矢量。对于机器人来说，温饱类情感矢量包括对电源供应、环境温度、湿度、外设、基本软硬件配置、软硬件故障、死机等方面的感受，通常以“无条件反射”（即固化型）的形式表达；安全与健康类情感矢量包括对病毒、软件运行不畅、硬件功能不佳、不明事物的出现、陌生人的操作、技术不熟人员的不正确操作等方面的感受，通常以“条件反射”（即学习型）的形式表达；自尊与人尊类情感矢量包括对操作者或交往者的友好态度（关注、谦让程度等）、言词语气、提供的服务质量、操作使用的谨慎性等方面的感受；自我发展与自我实现类情感矢量包括对操作者或交往者能否提供充分发挥其能力特长、增强其自身功能的机遇与条件等方面的感受。
二是建立复合情感矢量和复合规模矢量。一般事物的使用价值通常可以分解为若干种基本形式的使用价值（如衣服可能同时具有御寒、审美、表现社会角色等使用价值），因此针对所有现实的、典型的具体事物（如某一种衣服、食物、家俱、书籍、家用电器、新闻人物、电视节目等），任何人都可以建立一个复合情感矢量和复合规模矢量。
三是建立以货币为基本尺度的情感矢量和规模矢量。对于商品，人往往只知道其购买的市场价格，这实际上就是该商品的作用规模，即商品的规模矢量就是以商品的市场价格为矢量元素。商品的价值率可以这样大致地确定：如果商品是急需购买的生活急需品，说明其价值率要远大于人的中值价值率；如果商品是应该购买的生活必需品，说明其价值率是一般性地大于人的中值价值率；如果商品只是可以购买的生活必要品，说明其价值率要大于1，但要小于人的中值价值率；如果商品是不需要购买的生活奢侈品，说明其价值率要小于1或小于零；如果商品是绝对不能购买的生活有害品，说明其价值率为负值且要远小于0。商品的价值率实际上就是商品的“性能价格比”，其中性能就是使用价值的具体表现形式，并且已经统一了度量单位。商品的情感矢量要根据其价值率高差来确定：生活急需品的价值率高差要远大于（Ｐ0-１）；生活必需品的价值率高差一般性地大于（Ｐ0-１）；生活必要品的价值率高差要小于（Ｐ0-１）但要大于0；生活奢侈品的价值率高差要小于0；生活有害品的价值率高差要远小于0。货币作为价值第三基本尺度具有相对稳定性、精确性、具体形象性和社会普适性，因此针对所有商品以及与商品经济密切相关的事物，任何人都可以建立以货币为基本尺度的复合情感矢量（以性能价格比为主要参量）和复合规模矢量（以市场价格为主要参量）。随着商品经济的不断发展，商品外延不断扩展，商品内涵不断深化，商品功能不断向人的心理领域和精神领域渗透，商品规则不断向社会的政治与文化领域延伸，许多事物逐渐或可能转化为商品，因此可以建立或参照建立以货币为基本尺度的复合情感矢量和复合规模矢量。也就是说，几乎所有事物都可以通过了解其“市场价格”，来确立其规模矢量；通过近似地计算出其“性能价格比”，来确立其情感矢量。任何人的情感矢量与规模矢量都处于不断变化与调整的过程之中，商品的市场价格可能相对稳定，但是商品的“性能”（即使用价值）却对于不同的人往往大不一样，因此人与人之间的商品“性能价格比”也会相差甚远。
2、情感计算系统的生理机制。不同事物在大脑皮层的不同区域对应着不同的兴奋灶，每一个兴奋灶都与网状结构和边缘系统存在着直接或间接的的神经联系，使大脑对该事物产生了一定的情感，情感的性质（即愉快或痛苦）由边缘系统的联系情况来决定，情感的强度由网状结构的联系密度来决定。如果一个母集是由若干个子集的并集，则各子集在大脑皮层中所对应的兴奋灶群对于母集所对应的兴奋灶形成不同的吸引力：一方面，具有较大情感强度（即与网状结构和边缘系统联系密切）子集的兴奋灶对于母集的兴奋灶的情感强度产生较强的影响；另一方面，使用频率或作用规模较大的子集对于母集情感强度的影响较为强烈。其结果是，母集的情感强度等于各子集的情感强度以使用频率（或作用规模较大）为权数的加权平均值。如果一个母集是由若干个子集的交集，则各子集在大脑皮层中所对应的兴奋灶就直接与母集所对应的兴奋灶产生联系（而不是吸引），这时，母集的兴奋灶的情感强度就直接取决于各子集的兴奋灶的情感强度的叠加（当然不是简单的线性叠加）。
四、情感调控系统
1、情感调控的实质。情感调控（注意：这里不包括意志对于情感的调控）就是为了使情感的动力特性与主体所处的价值关系的变化特性相对应。由于主体对于不同的工作岗位、环境条件和工作对象，将会拥有不同变化特性的价值关系，因此必须对情感的动力特性合理地进行设置与调整，才能有效地处理相应的价值关系。例如，在复杂多变的社交与社会管理工作岗位，人必须拥有灵活多变且强度性较高的情感特性；在简单重复的事务性、专业性工作岗位，人必须拥有相对稳定和强度较低的情感特性。由于事物的价值关系通常都处于不断的变化过程中，主体在识别、分析和判断外界价值关系的变化特征时，通常采用线性分析、数理统计和模糊判断等手段，这就需要预先设置和不断调整一些分析参数和识别参数，这些参数的设置与调整本身就包含着对价值关系变动特性的主观预设，即包含着对于主体情感动力特性的设置与调控。
2、情感调控系统的生理机制。情感的动力特性在根本上取决于价值关系的变化特性，但由于人的情感的动力特性具有相对的稳定性，不能随着环境条件的变化而相应地变化，因此有时需要对人的情感动力特性进行调控。情感的稳定性与强度性是情感最重要的两个动力特性，因此情感的调控主要是调控这两个动力特性。情感稳定性与强度性的调整：人的情感活动主要通过两条途径进行调控，一是神经调节，它具有较高的灵活性和较差的稳定性；二是体液调节，它具有较高的稳定性和较差的灵活性。通过物理的方法或化学的方法调控神经调节与体液调节相对比重，就可以调控人的情感稳定性与强度性。
情感的其余几个动力特性（如细致性、层次性、效能性、周期性、时序性、差异性等）的调控，则可以通过改变大脑网状结构、边缘系统等神经组织的物理或化学状态来实施调控。
参考文献：
①仇德辉著，《统一价值论》，中国科学技术出版社，1998年。
②仇德辉著，《数理情感学》，湖南人民出版社，2001年。
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