分析和研究人的情感是一个复杂的过程,需要结合多个因素和方法。以下是一些常见的方法和技巧:
观察非语言表达:情感通常通过非语言表达来展示,包括面部表情、姿势、手势、眼神等。观察这些非语言信号可以提供关于一个人情感状态的线索。
倾听和观察语言表达:人们在语言中常常流露出情感,包括词语的选择、语调、语速等。倾听和观察一个人的语言表达可以帮助你了解他们的情感体验。
提问和探索:与他人进行深入的对话,提出开放性的问题,探索他们的情感体验和内心感受。通过主动与他人交流,你可以更好地了解他们的情感世界。
了解背景和经历:一个人的情感体验通常受到他们的背景和经历的影响。了解一个人的背景故事、家庭环境、教育背景等,可以提供更多的背景信息来理解他们的情感。
使用情感分析工具:一些科学研究和心理学领域的专业人士使用情感分析工具来研究和测量情感。这些工具可能包括问卷调查、心理测量仪器、脑部扫描等,通过客观的数据来分析和研究情感。
学习心理学和情感科学知识:深入学习心理学和情感科学领域的知识可以提供更多的理论框架和研究成果,帮助你理解情感的本质和影响因素。
需要注意的是,分析和研究他人的情感是一项复杂的任务,需要综合考虑多个因素,并且要尊重他人的隐私和个人边界。在进行情感分析时,保持尊重、开放和理解的态度非常重要。
1 人的天性:人作为情感动物,情绪是我们天生的一部分。在日常生活中,我们难以避免情绪的出现。对于教师而言,他们也不例外,很难做到在教学过程中完全摆脱情绪的影响。
2 教育过程中的情感交流:教育不仅仅是知识传授的过程,更是一种情感交流。教师和学生之间的情感联系有助于建立信任,提高学生的积极性和参与度。如果完全剥离情感,教育过程可能变得冰冷、机械,缺乏生命力。
3 教育的个体差异:每个学生都有自己独特的性格、兴趣和需求。教师需要关注这些差异,用不同的方式激发学生的学习动力。在这个过程中,教师的情感敏感性和同理心至关重要,有时候也难以避免产生情绪。
4 教育环境的影响:教育环境中的各种因素,如家庭背景、社会压力、学校政策等,都可能影响教师的情绪。在面对这些挑战时,教师可能难以保持冷静和理智。
5 工作压力和心理压力:教师在教学、管理、科研等多方面承担着重要职责,工作压力较大。此外,教育工作中可能出现的学生问题、家长投诉等也会给教师带来心理压力。在这种情况下,教师可能难以完全控制自己的情绪。
6 情绪对学习的促进作用:适度的情绪表达对学生的学习有积极的促进作用。正面情绪如热情、关爱和鼓励可以激发学生的学习兴趣和动力;而适度的负面情绪如严厉和批评,有时也能帮助学生认识到自己的问题,促使他们改进。
情绪化对教育的影响是多方面的,可以分为正面影响和负面影响。
正面影响:
1 激发学生兴趣:教师充满热情的教学态度和关爱学生的情感可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。
2 建立良好师生关系:情感交流有助于建立良好的师生关系,增进彼此的信任和理解。这对学生的成长和教育具有积极意义。
3 提高学习效果:教师情感丰富的教学方式可以使学生更容易理解和接受知识,从而提高学习效果。
4 促进学生全面发展:情绪化的教育关注学生的心理需求,帮助他们建立自信,提升同理心和社交能力,有利于学生全面发展。
比如:《死亡诗社》(Dead Poets Society):本片讲述了一位名叫约翰·基廷(John Keating)的教师在一所保守的男子寄宿学校教授英语诗歌课程。基廷老师鼓励学生们追求独立思考和自由精神,勇敢地追求自己的梦想。他的热情和鼓励对学生们产生了深远的影响,使他们勇于挑战权威和传统。
在夏洛特·勃朗特的小说《简爱》中,简爱在洛顿庄园担任家庭教师。她对学生阿黛勒表现出关爱和耐心,以及对她成长的关注。简爱的情感关照对阿黛勒产生了积极的影响,她逐渐摆脱贵族子女的娇气,学会独立思考和行事。
在JK罗琳的哈利波特系列中,霍格沃茨魔法学校的教师们在学生们的成长过程中扮演了重要角色。其中,教授如邓布利多、麦格教授和海格等人,他们关爱学生,鼓励他们面对困难,展现了教师情感在教育过程中的重要性。另一方面,教授如斯内普虽然表面严厉、冷漠,但他内心的关爱和保护也对哈利产生了重要影响。这些影视和文学作品都表现了教师在教育过程中情感的重要作用。教师的情感关怀、理解和支持对学生的成长发挥了关键性的影响。这些作品通过各种角色和情境,展示了教师情感在教育过程中的不可或缺。
负面影响:
1 情绪波动:如果教师无法控制自己的负面情绪,如愤怒、失望等,可能会导致学生产生恐惧、焦虑和抵触情绪,从而影响学习效果。
2 评价偏颇:教师情绪化可能导致在评价学生时受个人情感影响,不能客观公正地评价学生的表现和能力。
3 学生依赖:过分依赖教师情感支持的学生可能难以培养自主学习能力,长期下来可能影响他们的成长。
4 情绪传染:教师情绪化可能导致负面情绪在班级内传染,影响整个班级的氛围和学习效果。
总之,情绪化对教育的影响既有正面意义,也有负面影响。教师应学会调控情绪,保持适度的情感交流,既关注学生的心理需求,又不过度依赖情感支持。这样才能在教育过程中发挥情绪的积极作用,减少负面影响。
如果学校想更好地避免教室的情绪化给教育带来的负面影响,可以参考一下建议。
教育者培训:学校可以为教师提供心理健康和情绪管理方面的培训,使教师具备更强大的心理素质和情绪调节能力,为学生提供更好的指导和支持。
情绪表达渠道:为学生提供各种情绪表达渠道,如写日记、绘画、音乐、戏剧等。这些活动有助于学生更好地表达和释放情绪,减轻心理压力。
关注学生心理健康:学校应设立心理健康课程,关注学生心理健康问题,为学生提供心理咨询服务。这有助于及时发现和解决学生的心理问题,减轻情绪化对教育的影响。
教学策略调整:教师可以采用更具吸引力和趣味性的教学策略,以激发学生的学习兴趣,减轻学习压力,降低情绪化的影响。
鼓励学生自我调节:教育者应该鼓励学生学会自我调节情绪,教导他们如何面对挫折、失望和压力,以便更好地应对学习过程中的困难和挑战。通过这些建议,教室能更好地应对教育中的情绪化,减轻负面情绪对学习过程的影响,营造一个积极、和谐的教育环境,从而提高学生的学习效果和心理健康。
以“八荣八耻”为内容的社会主义荣辱观是新时期社会主义道德建设的行动指南,对加强在职研究生学风和学术道德建设具有很强的针对性和指导意义。
其中“以辛勤劳动为荣”和“以诚实守信为荣”更是明确要求全社会形成一种以“诚实守信、辛勤劳动”为荣的社会风气。营造良好的社会风气是一项长期性、复杂性、艰巨性的系统工程,需要社会群体成员的共同努力。
通过让在职研究生置身在知荣辱、明是非的社会风气中,让他们形成正确的世界观、人生观和价值观,使他们深刻认识到学习的真正目的,自觉培养成为热爱祖国、崇尚科学、乐于为社会作贡献的人。
扩展资料:
艾伯特·班杜拉认为:“自律是个人根据自己的价值标准评判自己的行为,从而规范自己去做自己认为应该做的事!”在职研究生要不断加强自身修养,提高学术道德水平,以诚实守信、严谨求实的科学态度从事学术研究。
这就要求他们主动加强学术规范口训练,坚守学术道德规范,培养诚信科研的思想道德品质;主动与导师沟通交流,接受导师指导;自觉自律、实事求是地开展科研活动,坚决杜绝抄袭票窃、弄虚作假的恶劣行为。
同时,更重要的是,要充分发挥导师的人格魅力和能动作用,通过导师的思想、言行、情感对在职研究生进行潜移默化的影响,使之自觉遵守学术道德规范。
1. 培养学习科学的兴趣
2. 联系生产实际,体验学以致用
3. 关注健康,热爱生活
4. 激发公民的爱国热情
5. 关注社会,增强为人类文明和社会进步而努力学习的责任感和使命感
6. 关注环保问题,形成可持续发展的思想
7. 树立辩证唯物主义的世界观
如果AI具有人类情感,那么这个世界可能会发生巨大的变化。以下是一些可能的影响:
1 情感交流的变化:如果AI具有情感,那么它们就能够更好地理解人类情感并与人类进行更深入的情感交流,这将改变人类之间的社交互动方式。
2 工作和经济的变化:如果AI可以感受到情感,那么它们可以更好地理解人类需求和情感状态,从而更好地为人类服务,这将影响到很多行业和企业的商业模式和经济形态。
3 伦理和道德的问题:如果AI具有情感,那么它们将面临与人类相同的伦理和道德问题,例如如何处理权力、自由和道德约束等问题。
4 对人类的影响:如果AI具有情感,那么它们可以更好地理解人类行为和情感状态,从而影响人类的生活方式和决策,甚至可能影响到人类的自由意志。
总之,如果AI具有情感,那么它们将对人类的生活和社会产生深刻的影响,我们需要认真思考这些变化可能带来的好处和挑战,并采取相应的措施来应对这些挑战。
目前来说,AI还无法具备人类完整的情感体系,但是研究人员正在积极探索如何使AI具备更多的人类情感。
AI可以通过程序模拟某些情感,例如使用情感识别算法来识别人类的情感,或者使用自然语言处理算法来理解人类的语言和情感表达。此外,也有研究人员探索如何利用深度学习等技术来使AI具备某些情感特征,例如学习怎样产生情感表达、如何调节情感和如何表达情感等。
虽然目前的技术还无法让AI具备和人类一样复杂和深刻的情感体系,但是随着技术的不断进步和人类对情感的理解不断加深,未来可能会有更多的突破。然而,我们也需要认识到,在让AI具备人类情感的同时,需要注意保障AI的安全性、隐私和伦理问题,并考虑如何在人类和AI之间建立健康、平衡的关系。
认知科学是20世纪世界科学标志性的新兴研究门类,它作为探究人脑或心智工作机制的前沿性尖端学科,已经引起了全世界科学家们的广泛关注。一般认为认知科学的基本观点最初散见40年代到50年代中的一些各自分离的特殊学科之中,60年代以后得到了较大的发展。根据奥尔登大学认知科学研究所所长席勒尔(E Sheener)的意见,“认知科学”(Cognitive Science)一词于1973年由朗盖特•系金斯开始使用,20世纪70年代后期才逐渐流行。1975年,“斯隆基金会”(Alfred P Sloan Foundation,系纽约市的一个私人科研资助机构)开始考虑对认知科学的跨学科研究计划给予支持,该基金会的资助一直持续至今,对这门新学科的制度化起了重要的作用。因为斯隆基金会通过组织第一次认知科学会议并确立研究方案,在推动认知科学方面起了决定性作用。
认知科学是一门相当年轻的学科,然而却为揭示人脑的工作机制这一最大的宇宙之谜作出了不可磨灭的贡献。但是,认知科学尚未成熟,作为一个独立的学科,也尚未得到足够的统一和整合。对于什么是认知科学,也还存在着很大的分歧。1978年10月1日,“认知科学现状委员会”递交斯隆基金会的报告,(席勒尔,仕琦译,1989)把认知科学定义为“关于智能实体与它们的环境相互作用的原理的研究”。然后,该报告作者们沿着两个方向展开这一定义。第一个是外延的:列举了人认知科学的分支领域以及它们之间的交叉联系。列举的分支领域有计算机科学、心理学、哲学、语言学、人类学和神经科学。第二种展开是内涵的,指出共同的研究目标是“发现心智的表征和计算能力以及它们在人脑中的结构和功能表示”。以上对认知科学的界定集中体现了“符号处理”或“信息处理”范式,但是随着20世纪80年代中期联结主义重新崛起之后,关于认知科学的定义也就出现了及其微妙的变化。但是,符号主义和联结主义二者的争执主要影响到的认知科学定义的内涵,而对其外延却是没有什么影响的,因为这两种范式都能包含上面所提及的认知科学的分支学科。
对认知科学范围的了解,还可以从认知科学的内容上来看,到目前为止认知科学所涉及的主要内容,有感知觉(包括模式识别)、注意、记忆、语言、思维与表象、意识等。这似乎都是心理学家们所关注的问题,但其实也同样是哲学家、语言学家、计算机科学家、神经生理学家、人类学家们所关心的内容。只是不同专业背景的研究者,对这些同一个问题,所采取的具体研究方法不同罢了。我国学者李伯约指出,人工智能、认知心理学和心理语言学是认知科学的核心学科,神经科学、人类学和哲学是认知科学的外围学科。
由于认知系统的复杂性,对它要进行多维度的研究,认知科学需要运用多门学科所使用的工具和方法,从完整的意义上对认知系统进行全方位的综合研究。可以说,认知科学迄今为止所取得的成就,是与其跨学科的研究方法紧密联系在一起的。但是跨学科的研究方法,也给认知科学带来了不少问题和挑战。
认知科学是研究人类感知和思维信息处理过程的科学,包括从感觉的输入到复杂问题求解,从人类个体到人类社会的智能活动,以及人类智能和机器智能的性质。认知科学是现代心理学、信息科学、神经科学、数学、科学语言学、人类学乃至自然哲学等学科交叉发展的结果。
认知科学的兴起和发展标志着对以人类为中心的认知和智能活动的研究已进入到新的阶段。认知科学的研究将使人类自我了解和自我控制,把人的知识和智能提高到空前未有的高度。生命现象错综复杂,许多问题还没有得到很好的说明,而能从中学习的内容也是大量的、多方面的。如何从中提炼出最重要的、关键性的问题和相应的技术,这是许多科学家长期来追求的目标。要解决人类在21世纪所面临的许多困难,诸如能源的大量需求、环境的污染、资源的耗竭、人口的膨胀等笛单靠现有的科学成就是很不够的。必须向生物学习,寻找新的科技发展的道路。
一、知觉信息的表达和处理
知觉信息的表达是知觉研究的基本问题,是研究其它各个层次认知过程的基础。知觉过程是从那里开始的?外在物理世界的那些变量具有心理学的知觉意义?作为知觉的计算模型计算的对象是什么?这些围绕知觉信息表达的问题是建立任何知觉和跟知觉有关的学说和理论模型,无论是人类的还是计算机的,都必须首先回答的问题。知觉信息表达的研究可以有不同层次的问题,包括诸如知觉组织的问题、知觉学习的问题、知觉动态记忆的问题、以及面孔识别的问题等。
将在计算理论层次、脑的知识表达层次和计算机实现层次上,把认知神经科学实验研究和计算机视觉研究结合起来,将对上述科学问题提出崭新的理论(或思想)和解决的方法。
二、学习提升智能
学习是基本的认知活动,是经验与知识的积累过程,也是对外部事物前后关联地把握和理解的过程,以便改善系统行为的性能。
学习的神经生物学基础是神经细胞之间的联系结构突触的可塑性变化,已成为当代神经科学中一个十分活跃的研究领域。突触可塑性条件即在突触前纤维与相联的突后细胞同时兴奋时,突触的连接加强。1949年,加拿大心理学家Hebb提出了Hebb学习规则,他设想在学习过程中有关的突触发生变化,导致突触连接的增强和传递效能的提高。Hebb学习规则成为连接学习的基础。神经网络是由具有适应性的简单单元组成的广泛并行互连的网络。Kohonen提出自组织映射网络。Haken根据协同形成结构,竞争促进发展的规律,将协同的非线性动力理论与神经网络有机结合,提出了协同联想记忆网络。Amari提出用微分流形和统计推理来研究神经网络。在Amari理论的基础上史忠植等提出了一种神经场模型,由场组织模型和场效应模型构成。
感知学习是发生在感知水平上的学习,主要研究如何从低级的传感器输入的原始数据获取相关的抽象数据。感知学习主要考虑通过视觉和听觉的学习,研究从非结构与半结构信息到结构信息变换方法,研究图像的语义描述及其快速提取技术,研究感知学习中的注意机制与元认知等。
认知学习理论认为在人的行为背后都有一个相应的思维过程,行为的变化是可观察的,并且通过行为的变化也可以推断出学习者内心的活动。在认知学习理论中,如Ausubel提出的有意义学习理论(又称同化理论),其核心思想是获得新信息主要取决于认知结构中已有的有关观念;意义学习是通过新信息与学习者认知结构中已有的概念相互作用才得以发生;由于这种相互作用的结果,导致了新旧知识意义的同化。Gagne提出的信息加工学习理论则将学习过程类比成计算机的信息加工过程,学习结构由感受登记器、短时记忆、长时记忆、控制器、输出系统组成,认知过程可分为选择性接收、监控、调节、复述、重构。在这个信息加工过程中,非常关键部分是执行控制和期望。执行控制是指已有的学习经验对当前学习过程的影响,期望是指动机系统对学习过程的影响,整个学习过程都是在这两个部分的作用下进行的。
内省学习是一种自我反思、自我观察、自我认识的学习过程。在领域知识和范例库的支持下,系统能够自动进行机器学习算法的选择和规划,更好进行海量信息的知识发现。
内隐学习就是无意识获得刺激环境复杂知识的过程。在内隐学习中,人们并没有意识到或者陈述出控制他们行为的规则是什么,但却学会了这种规则。在80年代中期之后,内隐学习成了心理学界、尤其是学习和认知心理领域最热门和最受关注的课题,成了将对认知心理学的发展产生深远影响的最重要课题之一。内隐学习具有以下三个特点:
内隐知识能自动地产生,无需有意识地去发现任务操作的外显规则;
内隐学习具有概括性,很容易概括到不同的符号集合;
内隐学习具有无意识性,内隐获得的知识一般不能用语言系统表达出来。
三、语言开启智能之门
人类进化过程中,语言的使用使大脑两半球功能分化。语言半球的出现使人类明显有别于其他灵长类。一些研究表明,人脑左半球同串行的、时序的、逻辑分析的信息处理有关,而右半脑同并行的、形象的、非时序的信息处理有关。
语言是以语音为外壳、以词汇为材料、以语法为规则而构成的体系。语言通常分为口语和文字两类。口语的表现形式为声音,文字的表现形式为形象。口语远较文字古老,个人学习语言也是先学口语,后学文字。
语言是最复杂、最有系统、而应用又最广的符号系统。语言符号不仅表示具体的事物、状态或动作,而且也表示抽象的概念。汉语以其独特的词法和句法体系、文字系统和语音声调系统而显著区别于印欧语言,具有音、形、义紧密结合的独特风格。概念是反映事物的特有属性的思维形态,概念与语词有密切的联系。概念的产生和存在,必须依附于语词。语词所以能够表示其它事物,就是由于人们头脑中有相应的概念。所以,语词是概念的语言形式,概念是语词的思想内容。
从神经、认知和计算三个层次上研究汉语,给予我们开启智能之门极好的机遇。汉语的认知心理学研究已有多年历史,取得了世界一流的研究成果。但这些研究多侧重于汉字与词汇,对更高层次的句法和语句加工尚需深入探讨。对整个言语链的研究还不够系统,特别是对脑的语言加工机制知之不多。在智能系统领域,我国对汉语计算机信息处理极为重视,曾投入大量资金,支持计算语言学、机器翻译和自然语言理解系统的研究和开发,取得了一大批重要成果。但就整体而言,语言信息的智能处理存在许多悬而未决的问题,其解决必须需要以认知科学的研究为基础,以新的理论为指导才有可能取得突破。
1991年Mayeux和Kandel在Wernicke-Geschwind模型基础上提出新的语言信息处理模型。听觉输入的语言信息由听皮层传至角回,然后至Wernicke区,再传到Broca区。视觉输入的语言信息直接从视觉联合皮层传至Broca区。对一个词的视知觉与听知觉是由感觉模式不同的通路相互独立地处理的。这些通路各自独立地到达Broca区,以及与语言含义和语言表达相关的更高级区域。大脑中语言处理通路的每一步工作机理都有待深入研究。
用数学方法研究语言,寻找语言结构的形式、模型和公式,使语言的语法规则能象数学符号和公式一样具有系统化、形式化的特点,可以用来生成无限的句子。美国著名语言学家Chomsky于1956提出了语言的形式文法,为语言信息处理建立了理论基础。1996年,Yip和Sussman提出在语音学规则中使用双向约束传播机理,可以解释神经水平的听觉信号怎样对应思维层次的符号。
四、工作记忆蕴藏智能的玄机
记忆是人脑对过去经验中发生过的事物的反映,是新获得行为的保持。由于记忆,人才能保持过去的反映,使当前的反映在以前反映的基础上进行,使反映更全面、更深入。也就是有了记忆,人才能积累经验,扩大经验。
人类记忆有三种类型:感觉记忆、短时记忆和长时记忆。刺激作用停止后,它的影响并不立刻消失,可以形成后象。视觉后象最为明显。后象可以说是最直接、最原始的记忆。后象只能存在很短的时问,如最鲜明的视觉后象也不过持续几十秒钟,这就是感觉记忆。短时记亿的时间间隔比感觉记忆的要长些。但是,存储材料的时间也只有一分钟左右,或者甚至更短些。长时记忆是指保持时间在一分钟以上信息存储。人类的记忆可以分为过程记忆和命题记忆。过程记忆是保持有关操作的技能,主要由知觉运动技能和认知技能组成。命题记忆是存储用符号表示的知识,反映事物的实质。命题记忆更进一步分为情景记忆和语义记忆。前者是存储个人发生的事件和经验的记忆形式。后者是存储个人理解的事件的本质的知识,即记忆关于世界的知识。
1974年,Baddeley和Hitch在模拟短时记忆障碍的实验基础上提出了工作记忆的三系统概念,用“工作记忆”代替了原来“短时记忆”的概念。Baddeley认为工作记忆指的是一种系统,它为复杂的任务比如言语理解、学习和推理等提供临时的储存空间和加工时所必需的信息,工作记忆系统能同时储存和加工信息,这和短时记忆概念仅强调储存功能是不同的。工作记忆分成三个子成分,分别是中枢执行系统、视空初步加工系统和语音环路。大量行为研究和神经心理学上的许多证据表明了三个子成分的存在,有关工作记忆的结构和作用形式的认识也在不断地丰富和完善。人们发现工作记忆与语言理解能力、注意及推理等联系紧密,工作记忆蕴藏智能的玄机。
五、注意是智能的开关
50年代中期以来,随着认知心理学的兴起,人们重新认识注意在人类大脑信息加工中的重要性,提出了若干注意模型。其中有代表性的是注意的过滤模型和衰减模型,它们属于知觉选择模型。这两种模型把注意机制定位于信息加工的知觉阶段,在识别之前实现信息选择。与知觉选择模型形成对照的是反应选择模型,它认为注意的作用不是选择刺激,而是选择对刺激的反应。该模型认为,所有的信息都可以进入高级处理阶段,但只有最重要的信息才会引起中枢系统的反应。这两类模型的侧重点不同,知觉选择模型强调集中注意,而反应选择模型则注重分配注意。两者争论的焦点是注意机制在信息加工中的位置。注意的中枢能量模型就是在这一背景下产生的。该模型的理论基础是信息系统的有限加工能力。它避开了注意机制在信息加工中的位置这个难题,使知觉选择模型和反应选择模型的实验结果在形式上得到了统一;但缺点是没有揭示注意所涉及的信息加工过程。
随着脑成像技术和神经生理研究的迅速发展,使得把注意网络从其他信息处理系统中分离出来的努力成为现实。利用正电子断层扫描(PET)和功能磁共振成像(fMRI)技术,可以较精确地测量在完成特定的注意任务时大脑各区域脑血流的变化(rCBF),从而确定各个注意子网络的功能结构和解剖定位。80年代初期,Treisman提出的特征整合模型把注意和知觉加工的内部过程紧密地结合起来,并用“聚光灯”形象地比喻注意的空间选择性。根据这一模型,视觉处理过程被分为两个相互联系的阶段,即预注意和集中注意阶段。前者对视觉刺激的颜色、朝向和运动等简单特征进行快速、自动的并行加工,各种特征在大脑内被分别编码,产生相应的“特征地图”。特征地图中的各个特征构成预注意的表象。预注意加工是一个“自下而上”的信息处理过程,并不需要集中注意。特征地图中的各个特征在位置上是不确定的,要获得物体知觉就需要依靠集中注意,通过“聚光灯”对“位置地图”进行扫描,把属于被搜索目标的各个特征有机地整合在一起,实现特征的动态组装。1989年,Gray指出集中注意可以引起与被注意事件相关的神经元的同步发放,同步发放通常表现为40周左右的同步振荡。这一发现为注意的特征整合模型提供了神经生理证据。
根据已有的研究结果,Posner把注意网络分为三个子系统:前注意系统、后注意系统和警觉系统。前注意系统主要涉及额叶皮层、前扣带回和基底神经节。后注意系统主要包括上顶皮层、丘脑枕核和上丘。警觉系统则主要涉及位于大脑右侧额叶区的蓝斑去甲肾上腺素到皮层的输入。这三个子系统的功能可以分别概括为定向控制、指导搜索和保持警觉。
六、意识是智能的控制中枢
意识也许是人类大脑最大的奥秘和最高的成就之一。自1879年现代心理学建立以来,意识就成为心理学的主要研究对象。James认为,心理学是研究意识的科学。但由于方法问题,不可能对意识进行具体的科学研究。20世纪20年代兴起的行为主义心理学,不承认意识的存在。50年代出现的认知心理学重新提出意识问题,并且从知觉和觉知入手研究意识。对知觉的研究已取得较大的进展,但目前对觉知及其它问题的研究仍处于初步阶段。
对意识给予统一、确切的科学定义在当前是十分困难的。不同的领域,对意识的理解也是不同的。诺贝尔奖获得者Crick认为,意识所涉及的是注意和短时记忆相结合的神经机制,可以用科学的方法去研究[4]Crick关于意识的惊人假设和通过视觉注意和短时记忆研究视觉意识的具体建议,引起了大批认知心理学家、神经科学家和计算神经科学家的广泛兴趣。
80年代末90年代初在视觉生理研究方面有一个重大的发现:从不同的神经元的发放中记录到同步振荡现象,这种大约40Hz的同步振荡现象被认为是联系不同图像特征之间的神经讯号。Crick和Koch提出视觉注意的40Hz振荡的模型。并推测神经元的40Hz同步振荡可能是视觉中不同特征进行“捆绑”的一种形式。至于“自由意志”,Crick认为它与意识有关,牵涉到行为和计划的执行。另一位诺贝尔奖获得者Eccles,热衷于意识问题的研究。他与哲学家Popper合著的“自我与大脑”一书中,发表了“三个世界”的哲学观点。认为世界1包括所有物质世界(大脑也在内),世界2包括人的精神世界,世界3包括人的社会、语言、科学、文化等活动。他后期的著作中,根据神经系统的结构和功能,提出“树突子”(dendron)的假设,树突子是神经系统的基本结构和功能单元,由100个左右顶部树突构成。估计在人脑中有40万个树突子。他进而又提出“心理子”(Psychon)的假设,世界2的心理子与世界1的树突子相对应。由于树突中的微结构与量子尺度相近,所以量子物理有可能用于意识问题。
意识是一个复杂的问题,应该找一个切入点,并且结合当前可用的技术手段进一步深入地研究。研究意识可以将觉知(awareness)和非觉知作为切入点,找到神经相关物在脑活动中的区别。
人们期盼着能拥有并使用更为人性化和智能化的计算机。在人机交互中,从人操作计算机,变为计算机辅助人;从人围着计算机转,变为计算机围着人转;计算机从认知型,变为直觉型。显然,为实现这些转变,人机交互中的计算机应具有情感能力。情感计算研究就是试图创建一种能感知、识别和理解人的情感,并能针对人的情感做出智能、灵敏、友好反应的计算系统。
情感被用来表示各种不同的内心体验(如情绪、心境和偏好),情绪被用来表示非常短暂但强烈的内心体验,而心境或状态则被用来描述强度低但持久的内心体验。情感是人与环境之间某种关系的维持或改变,当客观事物或情境与人的需要和愿望符合时会引起人积极肯定的情感,而不符合时则会引起人消极否定的情感。
情感具有三种成分:⑴主观体验,即个体对不同情感状态的自我感受;⑵外部表现,即表情,在情感状态发生时身体各部分的动作量化形式。表情包括面部表情(面部肌肉变化所组成的模式)、姿态表情(身体其他部分的表情动作)和语调表情(言语的声调、节奏、速度等方面的变化);⑶生理唤醒,即情感产生的生理反应,是一种生理的激活水平,具有不同的反应模式。
概括而言,情感的重要作用主要表现在四个方面:情感是人适应生存的心理工具,能激发心理活动和行为的动机,是心理活动的组织者,也是人际通信交流的重要手段。从生物进化的角度我们可以把人的情绪分为基本情绪和复杂情绪。基本情绪是先天的,具有独立的神经生理机制、内部体验和外部表现,以及不同的适应功能。人有五种基本情绪,它们分别是当前目标取得进展时的快乐,自我保护的目标受到威胁时的焦虑,当前目标不能实现时的悲伤,当前目标受挫或遭遇阻碍时的愤怒,以及与味觉(味道)目标相违背的厌恶。而复杂情绪则是由基本情绪的不同组合派生出来的。
情感测量包括对情感维度、表情和生理指标三种成分的测量。例如,我们要确定一个人的焦虑水平,可以使用问卷测量其主观感受,通过记录和分析面部肌肉活动测量其面部表情,并用血压计测量血压,对血液样本进行化验,检测血液中肾上腺素水平等。
确定情感维度对情感测量有重要意义,因为只有确定了情感维度,才能对情感体验做出较为准确的评估。情感维度具有两极性,例如,情感的激动性可分为激动和平静两极,激动指的是一种强烈的、外显的情感状态,而平静指的是一种平稳安静的情感状态。心理学的情感维度理论认为,几个维度组成的空间包括了人类所有的情感。但是,情感究竟是二维,三维,还是四维,研究者们并未达成共识。情感的二维理论认为,情感有两个重要维度:⑴愉悦度(也有人提出用趋近-逃避来代替愉悦度);⑵激活度,即与情感状态相联系的机体能量的程度。研究发现,惊反射可用做测量愉悦度的生理指标,而皮肤电反应可用做测量唤醒度的生理指标。
在人机交互研究中已使用过很多种生理指标,例如,皮质醇水平、心率、血压、呼吸、皮肤电活动、掌汗、瞳孔直径、事件相关电位、脑电EEG等。生理指标的记录需要特定的设备和技术,在进行测量时,研究者有时很难分离各种混淆因素对所记录的生理指标的影响。情感计算研究的内容包括三维空间中动态情感信息的实时获取与建模,基于多模态和动态时序特征的情感识别与理解,及其信息融合的理论与方法,情感的自动生成理论及面向多模态的情感表达,以及基于生理和行为特征的大规模动态情感数据资源库的建立等。
欧洲和美国的各大信息技术实验室正加紧进行情感计算系统的研究。剑桥大学、麻省理工学院、飞利浦公司等通过实施“环境智能”、“环境识别”、“智能家庭”等科研项目来开辟这一领域。例如,麻省理工学院媒体实验室的情感计算小组研制的情感计算系统,通过记录人面部表情的摄像机和连接在人身体上的生物传感器来收集数据,然后由一个“情感助理”来调节程序以识别人的情感。如果你对电视讲座的一段内容表现出困惑,情感助理会重放该片段或者给予解释。麻省理工学院“氧工程”的研究人员和比利时IMEC的一个工作小组认为,开发出一种整合各种应用技术的“瑞士军刀”可能是提供移动情感计算服务的关键。而目前国内的情感计算研究重点在于,通过各种传感器获取由人的情感所引起的生理及行为特征信号,建立“情感模型”,从而创建个人情感计算系统。研究内容主要包括脸部表情处理、情感计算建模方法、情感语音处理、姿态处理、情感分析、自然人机界面、情感机器人等。
情境化是人机交互研究中的新热点。自然和谐的智能化的人机界面的沟通能力特征包括:⑴自然沟通:能看,能听,能说,能触摸;⑵主动沟通:有预期,会提问,并及时调整;⑶有效沟通:对情境的变化敏感,理解用户的情绪和意图,对不同用户、不同环境、不同任务给予不同反馈和支持。而实现这些特征在很大程度上依赖于心理科学和认知科学对人的智能和情感研究所取得的新进展。我们需要知道人是如何感知环境的,人会产生什么样的情感和意图,人如何做出恰当的反应,从而帮助计算机正确感知环境,理解用户的情感和意图,并做出合适反应。因此,人机界面的“智能”不仅应有高的认知智力,也应有高的情绪智力,从而有效地解决人机交互中的情境感知问题、情感与意图的产生与理解问题,以及反应应对问题。
显然,情感交流是一个复杂的过程,不仅受时间、地点、环境、人物对象和经历的影响,而且有表情、语言、动作或身体的接触。在人机交互中,计算机需要捕捉关键信息,觉察人的情感变化,形成预期,进行调整,并做出反应。例如,通过对不同类型的用户建模(例如,操作方式、表情特点、态度喜好、认知风格、知识背景等),以识别用户的情感状态,利用有效的线索选择合适的用户模型(例如,根据可能的用户模型主动提供相应有效信息的预期),并以适合当前类型用户的方式呈现信息(例如,呈现方式、操作方式、与知识背景有关的决策支持等);在对当前的操作做出即时反馈的同时,还要对情感变化背后的意图形成新的预期,并激活相应的数据库,及时主动地提供用户需要的新信息。
情感计算是一个高度综合化的技术领域。通过计算科学与心理科学、认知科学的结合,研究人与人交互、人与计算机交互过程中的情感特点,设计具有情感反馈的人机交互环境,将有可能实现人与计算机的情感交互。迄今为止,有关研究已在人脸表情、姿态分析、语音的情感识别和表达方面取得了一定的进展。
目前情感计算研究面临的挑战仍是多方面的:⑴情感信息的获取与建模,例如,细致和准确的情感信息获取、描述及参数化建模,海量的情感数据资源库,多特征融合的情感计算理论模型;⑵情感识别与理解,例如,多模态的情感识别和理解;⑶情感表达,例如,多模态的情感表达(图像、语音、生理特征等),自然场景对生理和行为特征的影响;⑷自然和谐的人性化和智能化的人机交互的实现,例如,情感计算系统需要将大量广泛分布的数据整合,然后再以个性化的方式呈现给每个用户。
情感计算有广泛的应用前景。计算机通过对人类的情感进行获取、分类、识别和响应,进而帮助使用者获得高效而又亲切的感觉,并有效减轻人们使用电脑的挫败感,甚至帮助人们理解自己和他人的情感世界。计算机的情感化设计能帮助我们增加使用设备的安全性,使经验人性化,使计算机作为媒介进行学习的功能达到最佳化。在信息检索中,通过情感分析的概念解析功能,可以提高智能信息检索的精度和效率。
展望现代科技的潜力,我们预期在未来的世界中将可能会充满运作良好、操作容易、甚至具有情感特点的计算机。
在电视剧《心跳源计划》中,宋茜饰演的裘佳宁,在剧中是一位优秀的医药科研工作者,为了心中坚守的信念,放弃国外的生活,回到国内源工作室,悉心研制,终于研发出最新型的源计划。
裘佳宁在源计划中获得爱情裘佳宁回国后,随之而来的周小山也潜伏到源计划内部,周小山的到来给裘佳宁的人生带来转折点。起初周小山为了得到源计划的配发,故意接触裘佳宁,慢慢的两人在不知不觉中碰撞出爱情的火花。
裘佳宁原本在爱情方面一窍不通,就连是否对张小山有好感,还是其他人从中引导、激励,才让她豁然开朗,同意了与周小山的恋爱关系,步入爱河的裘佳宁并没有因为私事,影响到研发,她在工作中将爱情和工作分的一清二楚。
裘佳宁的爱情之路坎坷无比就当裘佳宁彻彻底底的爱上周小山之际,源计划的第一次研发有了着落,周小山来到源计划的目的就是窃取源计划,周小山为了保护裘佳宁不受伤害,故意提出与裘佳宁分手,分手后的裘佳宁十分痛苦,多次去找周小山,都是无功而返。
裘佳宁痛苦之余便更加的发奋研制,在工作中裘佳宁变悲痛为力量,不听的加班研制,就这样好在功夫不负有心人,裘佳宁用最低的成本研制出源计划的配发。并被派到国外做学术发布,在参加发布之前,她也被有心之人出高价诱惑过,然而态度坚定的她没有被金钱所诱惑,而是坚持让源计划打上中国的标签。
离开裘佳宁后的周小山,在A城天天酗酒度日,日益消沉不堪,当得知自己的阿母已经去世后,便借住渣叔的周旋,让裘佳宁允许周小山再次回到源计划,回国后,周小山与渣叔彻底翻脸,并表示不再受到他的胁迫,也不会在为他办事儿。
裘佳宁为了源计划宁死不屈随着裘佳宁源计划研发一期的结束,又开展了第二期的研发阶段,周小山本以为可以彻底告别过去,展开新的生活的时候,却被渣叔派来的人百般刁难,不得已重返A城,回到A城后渣叔就为了要配方,将周小山囚禁起来。
这时候裘佳宁与周小山已经放弃以前过往,重新在一起了,当得知周小山有危险后,不顾一切的前来救助,谁成想她的出现让周小山有了顾忌,周小山本来抱着一死的态度,这次他不会在出卖裘佳宁了,当渣叔拿裘佳宁性命作为要挟时,周小山犹豫了,但是裘佳宁宁愿死都不让说出来源计划的配方,无奈之下周小山挟持上渣叔,自己引发爆炸而死亡。
结束语电视剧《心跳源计划》故事结局美中不足的是,裘佳宁与周小山没有在一起,然而令人欣慰的是,源计划的研制成功了,也救助了很多癌症患者。
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