人机交互，这个名词想必你不会觉得陌生，但人机交互具体指的是什么，可能就有点难回答了。从名称上来看，人机交互的首要因素是“人”，在人机交互过程中，人类特有的情感因素有着不容忽视的作用。
近期，中国科学院软件研究所、中国电子技术标准化研究院等共同牵头制定的“信息技术-情感计算用户界面-模型”正式发布，这也是首个人机交互情感计算用户界面国际标准。
相信屏幕前的你也很好奇，自己到底是怎么被机器“计算”的？
（图片来源：Veer图库）
好家伙！人类的情感居然能被算出来？
人机交互（HCI）学科是一个关注人和机器之间交互模式的多学科研究领域，其关注有关人和计算机之间的界面设计和实现的所有问题。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。用户界面通常是指人机交互过程中用户可见的部分，用户通过用户界面与系统交流，并进行操作。1995年，MIT（麻省理工）媒体实验室的Rosalind Picard教授首次提出了“情感计算（Affective Computing）”的概念，并于1997年正式出版了《Affective Computing》一书。她把“情感计算”定义为：针对人类的外在表现，能够进行测量和分析并能对情感施加影响的计算。
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情感计算是研究和开发能够识别、解释、处理和模拟人类情感的系统和设备的学科。它是一个跨越计算机科学、心理学和认知科学的跨学科领域。情感计算的目标是创造智能机器，能够理解和响应人类情感，从而改善人机交互，并增强整体用户体验。它使用机器学习和自然语言处理技术来识别和提取文本、音频、视频等多媒体数据中的情感信息。
借助这项技术，可以帮助人们更好地理解和分析人类情感，并应用于各种领域，如市场营销、医疗保舰社交媒体、心理学等。情感计算可以帮助企业了解消费者的情感需求，提高产品和服务的质量，也可以帮助医疗保健行业了解患者的情感状态，提供更好的医疗服务。
2022年6月，由中国科学院软件研究所、中国电子技术标准化研究院等机构共同牵头制定的“信息技术-情感计算用户界面-模型”国际标准正式发布，是关于情感交互的全球首个国际标准。
这个国际标准中主要规定了情感计算用户界面的框架、交互模型、情感表示、情感数据、情感识别、情感决策等描述情感交互系统的通用功能和要求，并扩展为系列标准用以专门研究此类系列标准的制定。该标准定义了情感计算的通用模型，并且说明了情感计算用户界面标准在某个特定的情境下的定义方式和应用方法。
有了标准，才能更好地听见你的“心声”
情感计算用户界面系列标准可以促进情感计算技术的发展和推广，提高情感计算技术的应用价值和可靠性。具体来说，情感计算标准的重要性体现在以下几个方面：
首先，情感计算用户界面系列标准可以提高情感计算的准确性和可靠性。由于情感计算涉及到语言理解、情感分析和情感生成等多个方面，因此需要统一的技术和方法来保证情感计算的准确性和可靠性。通过建立情感计算的标准，可以规范情感计算领域的技术和方法，避免因技术和方法的不同而导致的误差和差异。
其次，情感计算用户界面系列标准可以促进不同机构和企业之间的合作和交流，推动情感计算技术的发展和应用。情感计算技术在不同领域中都有广泛的应用，例如市场调研、社交媒体分析、医疗保健等。通过建立情感计算的标准，可以促进不同机构和企业之间的合作和交流，推动情感计算技术的发展和应用，从而提高情感计算技术的应用价值和实用性。
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最后，情感计算用户界面系列标准可以促进情感计算与其他领域的融合，推动跨领域的创新和发展。情感计算与自然语言处理、机器学习、人工智能等领域密切相关，通过建立情感计算的标准，可以促进情感计算与其他领域的融合，推动跨领域的创新和发展，从而提高情感计算技术的应用范围和水平。
情感计算，也能有“国际标准”？
情感计算用户界面系列标准的建立不仅是为了规范情感计算技术在人机交互中的应用，更是为了提高人机交互的质量和用户体验。在今天的智能化时代，人机交互已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。而情感计算技术，作为一种能够帮助计算机理解和表达情感的技术，可以进一步提升人机交互的效果和体验。
（图片来源：Veer图库）
在制定情感计算用户界面系列标准时，制定者们不仅考虑了技术方面的问题，更注重了用户体验和情感因素的重要性。他们认为，情感计算技术应该能够更好地理解用户的情感需求，通过情感分析和生成等技术手段，让计算机能够更好地与用户进行情感交流和互动。
在制定标准的过程中，制定者还注意到了语言和文化差异对情感计算的影响。由于不同语言和文化背景的用户对情感表达和理解存在差异，因此需要考虑多语言和跨文化方面的因素，以确保标准的适用性和准确性。
除此之外，制定者们还考虑了情感计算与其他领域的融合，以推动跨领域的创新和发展。情感计算技术在多个领域中都有广泛的应用，如市场调研、医疗保舰社交媒体分析等，因此需要考虑情感计算与其他领域的融合，以推动相关领域的创新和发展。
这些规范和标准的制定，将有助于推动情感计算技术在人机交互领域的应用和发展，从而提高人机交互的质量和用户体验。
该标准的建立结构框架是什么样的？
情感计算用户界面是一种与用户情感需求和情感特性进行交互的用户界面。其处理过程包括情感特性数据的收集、识别、决策和表示。用户根据基于情感表示系统提供的反馈调整情感，并与系统展开进一步的交互。情感表示提供了情感计算用户界面中对于情感的统一描述。
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情感计算用户界面组成部分包括：情感数据的采集、识别、决策和表达等4个部分。情感数据的采集通过多种设备/传感器尽可能多的采集蕴含用户情感信息的数据，包含语音、表情、文本、行为、以及生理信号等多种模态的数据，采集的有效数据的丰富程度是情感计算的基矗情感识别是通过分析情感数据的模式和规律对用户情感进行识别的过程。情感决策指信息系统根据识别出的用户情感通过决策模块选择表达的情感，从而选择待表达的情感。情感表达是根据选择表达的情感以不同的情感呈现方式通过输出设备向用户传递与表现情感。通过情感计算用户界面各个组成部分，使得认知空间和信息空间进行交互。其中，交互的类型可以分为两种，一种交互是由用户指向基于计算的系统，代表由用户向系统进行输入。另一种交互则是由基于计算的系统指向用户，代表系统向用户提供反溃情感表示为情感计算用户界面模型的四大组件提供了基矗
情感计算用户界面正是根据用户的需求和特性，将用户的体验个性化，从而达到更为和谐的人机交互过程。在情感计算用户界面体系中，最主要的特性是将用户的情感 (Affect) 数据加入到交互过程中，将人的情感进行数字化来分析用户的情感需求以及行为偏好，并及时对用户进行有“情感”的反溃
总的来说，其本质是使计算机更加智能高效的理解人的情感，使交互模式更加类人和多元，交互策略更加全面和立体，交互感受更具温度和亲和力，构建更加智能和谐的人机环境。
情感计算，让智能服务更贴心
目前人机交互已经广泛地应用于智能服务系统、智能家居、遥控机器人和远程医疗等行业。以往人机交互主要为完成特定任务而在用户与计算机之间实现信息交换，普遍缺乏对用户情感的捕捉、识别、理解以及反馈的过程。
情感计算用户界面标准的制定可以促进情感计算技术在人机交互领域的应用和发展，通过对用户情感和需求的精准感知和分析，可以让计算机更好地理解和感知用户的情感和需求，从而提供更加个性化、智能化的服务和反馈，让智能的计算机变得更加智能。
无论是社交媒体、智能家居还是教育和培训应用，情感计算技术都可以为用户带来更加个性化、智能化和自然化的服务和反馈，让我们在生活和学习中感受到更多的乐趣和便利，帮助我们更好地享受生活和学习的过程。
例如线下零售行业，零售商需要不断通过创新的服务来提高顾客的购物体验，情感计算在零售行业的应用，主要集中在提升购物体验的服务中，举个例子：
一天晚上，一个名为“莉莉”的客户来到了一家电子产品零售店，她需要一台新的平板电脑。进门后销售人员热情的接待了她，开始向她介绍各种型号的平板电脑，并解答她所有的问题。
在谈论不同产品的特点时，销售人员注意到莉莉的语气有点紧张，于是他们问她是否有什么特别的需求。莉莉告诉他们，她需要一款性能比较好的平板电脑，以便她可以在家远程办公，另外她还担心这些设备会不会很难使用，因为她不是很擅长处理电子产品。
（图片来源：Veer图库）
员工通过情感计算技术分析了莉莉的语气和言辞，发现她非常关心设备的易用性和操作复杂度。员工们决定向莉莉推荐一款易于操作的平板电脑，他们告诉她这款设备具有简单的用户界面和易于理解的指南。莉莉非常感激这些建议，她决定购买这款平板电脑。当她离开门店时，销售人员使用情感计算工具来分析她的语气和表情，发现她非常满意和放心，这使他们感到非常满足。
在这个故事中，门店成功地使用情感计算技术来提供更加个性化和人性化的服务，从而给消费者带来了更好的消费体验，也进一步帮助门店吸引新客户、提高客户满意度和忠诚度。
当前，情感计算技术已成为人机交互领域的热门话题，它可以让机器“懂得”人类的情感和需求，提供更好地服务和反溃人机交互情感计算国际标准的制定将为情感计算技术的应用和产业的发展提供重要的指示作用，在促进技术和产业的创新和发展，提高技术和产品的质量和可靠性的基础上，推动国际合作和交流，为政策和法律的制定和实施提供支持和参考。
想想看，或许未来的某一天，智能系统能够根据你的心情为你提供“私人订制”的服务，还真是有点小激动呢！
注：文中拉丁文应为斜体
编辑：孙晨宇
出品：科普中国
作者：中国科学院软件研究所 人机交互北京市重点实验室
监制：中国科普博览
