看过美国科幻电视连续剧《企业号飞船》(Raumschiff Enterprise)的人们或许对这一幕还记忆深刻:人工智能机器人Androide Data用琴声演绎着科技的完美,但是他的演奏独独缺少了什么——听众被他的弓弦技巧深深折服,然而他们的狂热丝毫打动不了他——因为他没有感情!
离开科幻世界,目前,机器人乐队能否充满灵性地演奏尚还是个问号,不过一些基础的研究工作已经在进行中。德国数码媒体技术伊尔姆瑙弗朗霍夫研究所(Institute for Digital Media Technology,简称为IDMT)的研究者们正致力于让计算机猜测出哪些曲目的哪些段落会激发听众的不同情绪来。
会听音乐的计算机
尽管计算机的理解能力惊人,但要在日常生活中加以运用,其技术还不够成熟。伊尔姆瑙研究所的音乐分析系统尝试让计算机将乐曲的不同声音表现辨识出来。比如那些能激发出听众的喜悦或悲伤的段落,计算机也能猜测出来。在目前的测试中,计算机的准确率已达到70%。IDMT的研究者给计算机播放超过1000首的乐曲,将其中所包含的不同声音特征传达到计算机系统中。之后计算机在听到一首陌生的曲目时,它会根据已掌握的声音与情绪的关联性分辨出大概20种不同的声音特质。比如在节奏方面,快歌比慢歌更具有冲击力;而当一个乐曲有重复乐章,并且打击乐器在中间控制着节奏时,这个辨识系统便会把曲目归纳为舞曲或充满能量的乐曲。在调性方面,小调调性的乐曲是忧郁的,与之相反大调则代表着轻快。这样,系统一共概括出十种情绪类别,当然也包括几种不同情绪的混合。
这样的测试听上去只是很好玩,不过科学家的研究是有实际的应用价值的。IDMT的电脑工程师克里斯蒂安•迪特马(Christian Dittmar)解释道,“借助自动的声音识别程序,顾客在网上音乐商店可以进行声音的分类搜索。”伊尔姆瑙的研究者们预见将来计算机还可以猜测用户的情绪并为他推荐相应的音乐,比如生气恼怒的时候给他推荐一些舒缓的乐曲以安定情绪。
会察言观色的计算机
要做到这一步,还需要给计算机安装一个摄像头,用于观察用户的面部表情变化,从中推断出他的内在情绪。目前已经有这样的机器了,但准确率还不够高。
德国的人工智能研究中心和爱尔兰根-纽伦堡大学(简称为DFKI)联合研究出一个名为“聪明的Kom”的系统,这个系统通过接触上百个试验者的表情,了解人们在高兴、生气、恼怒时或者通常状态下的面部情绪表达。每个试验者都要做出以上四种表情,计算机将所有试验者的表情加以综合得到一个“平均”的“标准”的表情,比如“标准”的微笑或“标准”的恼怒。如果遇见一个陌生的面孔,“聪明的Kom”就会将之与四种标准表情相比较,判断出陌生人的情绪特点。
目前计算机已经可以猜出70%的表情情绪,不过相对人而言,计算机的察言观色能力还是略逊一筹。比如人们可以通过面部表情肌的微小变化判断对方是不是真心微笑,这一点“聪明的Kom”就辨别不出来。毕竟“标准”表情抹去了不同人的情绪表达的细微差别。
GFKI还尝试通过日常生活情景对“聪明的Kom”进行测试,除了人的表情以外还学会对人的声音、姿态等进行评估。
虽然计算机已具备了这么多功能,但要与用户沟通,冰冷的用户界面还是不吸引人。因此研究者们设计了生动的数字人物角色,通过手势、表情、声音来与用户沟通。研究者也希望籍此吸引更多的人对新技术感兴趣。
会闹情绪的计算机
科学家利用一个计算机游戏来说明计算机是如何模拟情绪的。当一个扑克牌选手和两个虚拟的扑克牌选手打牌时,后者会表现出高兴、生气或惊讶的情绪来。他们会虚张声势,判断牌局。计算机可以参照一些因素如虚拟选手手中的牌和前面的牌局等,算出虚拟的扑克牌选手的情绪反应,比如当虚拟的扑克牌选手正好手气不佳,等他再拿到一张坏牌时就会表现出生气的情绪出来。
除了表情和姿势外,计算机还可以通过声音来表达情绪。同样一句话他会用生气或热情的不同声调来表达。不过这种声音调制暂时还不能用于商业游戏,因为声音的表达还不够真实。
工作上的帮手
仅仅会察言观色还不够,汉诺威大学的一个软件还可以做到观察用户长时间在何时使用何文件,这个程序可以识别用户的工作模式,然后生成文件、邮件或网页组,以与用户不同的任务相匹配。
这一软件对用户使用的文件进行评估,比如从邮件中提取发信人的地址。将得到的所有信息生成一个信息关系网。用户可以在一定程度上借助这个网继续工作,就如同在因特网上漫游一样。与因特网不同的是,它的集成能力强多了。比如它可以快速地找出某个报告,以及与该报告项目相关的客户群。这个程序还可以收集个人信息和文件内容,帮助用户进行文件管理和任务列表。
遗憾的是计算机还不能理解任务的意义何在,因此有可能把任务与其他信息错误地关联。不过第一次测试的结果是成功的,测试表明,该程序针对通过不同途径收集到的信息进行相关性统筹的正确率可以达到80%到90%。
而系统所具有的学习功能可以使正确率不断提高,只要用户对计算机指出错误所在,它就可以修正自己,使它下一次做的更好。