情感的数学模型的交积运算

设集体是由个人C1、C2…CN所组成，则集体对于同一事物的情感称为该事物的合成情感，用∣MC∣来表示。

集体情感通常并不等于各成员情感的代数和，但必定与各成员的情感存在一定的相关关系，可以证明（从略）：

MC=∑（MCi×Si） （1－28）

其中Si反映了个人情感对集体情感的影响程度，称为情感影响权数，它与价值观的影响权数基本相同。

认知、情感与意志是人类三种基本意识形式，虽然，人们对于人类的认知过程的研究，已经取得了很大的成就，目前的电脑已经能够很好地代替人脑进行各种抽象思维、逻辑推理和数学运算，但是对于人类的情感过程和意志过程的研究，却举步维艰。迄今为止，机器人除了能够机械性地模拟和很粗略地识别一些人类的简单表情以外，再也无法前进一步，情感成了人脑与电脑之间无法逾越的鸿沟，制造一台拥有人类情感的机器人似乎是一个永远无法实现的梦想。其实不然，情感只是人类一种特殊的意识形式，只要揭开了情感的哲学本质，了解情感的核心内容，就能够建立情感的数学模型，就能够对情感进行科学分析和精确计算。

在广告（情感）反应模型中,情感的影响有四个方面:1．它们能够影响认知的反应,进而对商标的态度起间接的中介作用。2．这些情感(或情绪体验),或许通过条件化过程同特定商标联系起来,即所说的与商标的联想过程。其结果影响到对该商标的态度或商标的选择,或者两者都有。3．由广告引起的情感 , 进而又导致对该广告的态度。4．情感的作用还可以转化到使用的体验。具体说来人们感受到广告中主人公使用特定商标所产生的积极情感 , 并通过该广告与使用体验的重复 , 由该广告所引起的同感就有可能变为实际的体验。这还可以作如下解释:该广告可能促进有关过去经验的回忆和引起有关该情感新的想象,这种想象实际上又给广告中的景象添加了新的细节。

情感类专业。情感体验模型是一种交叉学科的研究领域，涉及心理学、计算机科学、人机交互等多个学科的知识，在这个领域中，研究者通过使用数据分析和机器学习技术，来推断一个人在使用某个产品或服务时所感受到的情感状态。

本次实验将加载两个数据，一个是已经标注好的用户评论数据，另外一个是用户评价主题句，通过标注过的用户评论数据进行基于集成模型的情感极性模型训练，然后利用模型对主题句进行情感极性推理，最后通过数据聚合可视化得出主题情感极性。

使用 Pandas 加载在线数据表格，并查看数据维度和前 5 行数据。

数据属性如下表所示

加载我们之前通过主题词典提取出来的主题句。

数据属性如下表所示

用户评论分词

jieba 分词器预热，第一次使用需要加载字典和缓存，通过结果看出返回的是分词的列表。

批量对用户评价进行分词，需要一些时间，并打印第一行情感极性训练集的分词结果。

批量对用户评价主题句进行分词，并打印第一句用户主题句分词结果。

依据统计学模型假设，假设用户评论中的词语之间相互独立，用户评价中的每一个词语都是一个特征，我们直接使用 TF-IDF 对用户评价提取特征，并对提取特征后的用户评价输入分类模型进行分类，将类别输出为积极的概率作为用户极性映射即可。

用户评论向量化

TF-IDF 是一种用于信息检索与数据挖掘的常用加权技术，当某个词在文章中的TF-IDF越大，那么一般而言这个词在这篇文章的重要性会越高，比较适合对用户评论中的关键词进行量化。

数据集合划分

按照训练集 8 成和测试集 2 成的比例对数据集进行划分，并检查划分之后的数据集数量。

我们在系列实验的开始使用朴素贝叶斯模型来训练情感分析模型，下面我们新增逻辑回归模型作为对比模型。逻辑回归（Logistic Regression）是一种用于解决二分类问题的机器学习方法，在线性回归的基础上，套用了一个 sigmod 函数，这个函数将线性结果映射到一个概率区间，并且通常以 05 分界线，这就使得数据的分类结果都趋向于在 0 和 1 两端，将用户评论进行向量化之后也可以用此方式预测用户情感。本实验直接对标注过的用户情感数据进行训练，并验证单一模型和集成模型在情感分析性能上的差异。

模型加载

通过传入原始的标签和预测的标签可以直接将分类器性能进行度量，利用常用的分类模型评价指标对训练好的模型进行模型评价，accuracy_score 评价被正确预测的样本占总样本的比例，Precision 是衡量模型精确率的指标，它是指模型识别出的文档数与识别的文档总数的比率，衡量的是模型的查准率。Recall 召回率也称为敏感度，它是指模型识别出的相关文档数和文档库中所有的相关文档数的比率，衡量的是检索系统的查全率，表示正样本在被正确划分样本中所占的比例，f1_score 值是精确率与召回率的调和平均数，是一个综合性的指数。

我们分别对不同模型使用相同的数据集进行训练和测试，以此来比较单模型之间的差异，并打印模型运行时间供大家参考，批量处理不同的模型需要一些时间进行计算，清耐心等待。

通过求得的指标进行模型评价，我们发现使用相同的数据进行模型训练，朴素贝叶斯模型和逻辑回归模型性能基本持平，相差很微弱，逻辑回归稍稍占一些优势。

Stacking 堆栈模型训练

集成学习是地结合来自两个或多个基本机器学习算法的优势，学习如何最好地结合来自多个性能良好的机器学习模型的预测结果，并作出比集成中的任何一个模型更好的预测。主要分为 Bagging， Boosting 和 Stacking，Stacking 堆栈模型是集成机器学习模型的一种，具体是将训练好的所有基模型对整个训练集进行预测，然后将每个模型输出的预测结果合并为新的特征，并加以训练。主要能降低模型的过拟合风险，提高模型的准确度。

开始对两个模型进行集成训练，训练的时间要比单一模型时间久一些，清耐心等待。

评测结果收集。

结果分析

将结果存入 Dataframe 进行结果分析，lr 表示逻辑回归，nb 表示朴素贝叶斯，model_stacking 将两个单模型集成后的模型。从结果来看集成模型准确度和 f1 值都是最高的，结合两个模型的优势，整体预测性能更好，鲁棒性更好。

样例测试

通过测试样例发现，分类器对正常的积极和消极判断比较好。但是当我们改变语义信息，情感模型则不能进行识别，模型鲁棒性较差。作为早期的文本分类模型，我们使用 TFIDF 的特征提取方式并不能很好的解决语义问题，自然语言是带有语序和语义的关联，其词语之间的关联关系影响整句话的情感极性，后续我们继续试验深度情感分析模型研究解决此类问题。

加载民宿主题数据。

模型预测

将情感分析模型推理的结果写入 DataFrame 中进行聚合。

单主题聚合分析

挑选一个主题进行主题情感分析。

对民宿“设施”进行描述统计，此次我们使用主题词典的出来的用户关于民宿“设施”主体的讨论条数为 4628 条，平均用户情感极性为 040 表示为整体呈现不满意的情况，有超过一半的关于“设施”的民宿评论中表现用户不满意的情况，重庆民宿需要在“设施”进行改善，以此提高用户满意度。

单主题情感极性可视化

我们开始进行“设置”主题下的用户主题情感进行可视化，首先加载画图模块。

对“设施”主题下的用户情感极性进行可视化，我们利用集成模型对主题句进行情感极性预测，如下所示。

“产品具有好的功能是重要的;产品让人易学会用也是重要的;但更重要的是，这个产品要能使人感到愉悦。” 美国认知心理学家Donald Norman在2002年提出产品设计的”情感化“理念，随着“体验经济时代”来临，“情感化”业已成为当前互联网产品主要的设计趋势之一。从心理学角度分析，情感是人格的核心，产品真正的价值在于满足人们情感需求，带给人们内心愉悦的审美体验。我们应从“功能控“思维怪圈中出逃，将注意力转移到用户的情感化需求，将情感化设计融入到产品中，达到美感和可用性的统一，使”有魅力的物品更好用“。 那我们在设计时该如何进行情感化设计本文从情感化设计认知模型出发，解析引发愉悦情感化设计的元素。