情感智能體的定位及其特征

摘 要：Agent（智能體）是目前人工智能研究的熱點問題。澄清智能體的概念及構(gòu)成維度有助于從哲學(xué)上反思人工智能，同時也為AI設(shè)計提供了哲學(xué)根基。作為AI智能體的維度之一，對情感agent進(jìn)行澄清是人工智能哲學(xué)反思與情感計算發(fā)展的理論基礎(chǔ)。對情感agent進(jìn)行定位，論述情感agent與理性agent、記憶agent兩個維度的關(guān)系，給人工智能情感的發(fā)展增加新的思考空間。把握情感的特征，通過反思情感計算的路徑從而更好的理解人工智能情感的本質(zhì)及其局限。

關(guān)鍵詞：情感;智能體;情感計算;理性;記憶

一、人類情感與機器情感

情感是人類智能的重要組成部分，可以左右人的決策、選擇與行動。從聯(lián)結(jié)主義來看，人工智能的研究從模仿人類大腦得到靈感。隨著人們對和諧人機交互要求的不斷提高，單純的邏輯推理已經(jīng)無法適應(yīng)機器發(fā)展的需要，科學(xué)家隨即轉(zhuǎn)向?qū)θ斯ぶ悄芮楦械南嚓P(guān)研究。而探究人類情感的機制與相應(yīng)的情感理論是人工智能情感研究的基礎(chǔ)。

1.人類情感的本質(zhì)

人類是這個星球上最具靈性的生物。而人類的特質(zhì)體現(xiàn)在擁有思想的智慧以及感知的能力。這種思想和智慧生發(fā)出了人類豐富多彩的情感樣式和復(fù)雜的內(nèi)在感受，比如愛、厭惡、幸福、欲望、仇恨、快樂等人類特有的情感體驗。人的心智、意識和情感的顯著特征是它的主觀性 （subjectivity），這種主觀性似乎并不受物理世界因果規(guī)律的支配。由此，關(guān)于情感是什么在科學(xué)和哲學(xué)討論中一直以來都是眾說紛紜。普羅提諾在《九章集》中表示：情感只能源起于“具魂之身”（ensouled body），即靈魂感知部分和肉體的聯(lián)合。當(dāng)理智向下順從肉體的沖動時，才產(chǎn)生了情感與情欲。亞里士多德認(rèn)為情感都和快樂或痛苦相伴隨。[1]情緒可以影響人的判斷，對今后行為有一定意義; 斯多亞學(xué)派認(rèn)為，情感起源于心靈而非理性判斷，即情感起源于心靈而非身體。只有在心智判斷參與的時候才產(chǎn)生;西塞羅認(rèn)為，情感本質(zhì)乃是心靈的波動和意愿的悖亂，所有的情感都是“意愿的指向”。斯賓諾莎把情感理解為“使身體活動的力量增進(jìn)或減退、順暢或阻礙的身體的情狀，以及這些情狀的觀念?！盵2]在梅洛·龐蒂那里，人是心靈與身體的復(fù)合物。人類的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其運行規(guī)律是成就情感與智慧的倉儲地……

對于科學(xué)家們來說，如何建構(gòu)人類這一智能模型，把握人的情感生發(fā)、思維過程、自主意識抑或自由意志等諸如此類的心靈活動，從而賦予機器以情感是一直以來苦苦追尋卻難以實現(xiàn)的難點，而這正構(gòu)成了人工智能發(fā)展的奇點。

2.機器情感及情感計算

希拉里·普特南于1960年提出的計算功能主義（computational? functionalism）認(rèn)為，“精神狀態(tài)和精神事件，如疼痛、信念、欲望、思想等，并非是具有實體性質(zhì)的狀態(tài)或事件，而是一種依賴于特定的功能組織（functional organization）的功能狀態(tài)。因此，精神狀態(tài)既可以在大腦上實現(xiàn)，也可以根據(jù)具有生物學(xué)特征的輸入和輸出的參數(shù)和關(guān)系的計算過程來定義”[3]。MIT的Rosalind Picard教授于1997年出版的“Affective Computing”中提出了“情感計算”概念，并將其定義為“與情感有關(guān)、由情感引發(fā)或者能夠影響情感的因素的計算。”其目標(biāo)是賦予計算機感知、理解以及表達(dá)情感的能力。而如今的機器情感，就是一種把人類的意識、情感、思想等心靈活動通過計算或信息處理方式進(jìn)行標(biāo)注、編碼，使機器進(jìn)行學(xué)習(xí)從而可以模仿并表現(xiàn)出人類可理解的情感的機制。計算機如果具有情感，無疑將大大提高其決策速度和效率。當(dāng)然，現(xiàn)代科技在情感表達(dá)和設(shè)計上還處于模仿階段?？捎嬎阈缘那楦信c人類曾經(jīng)自認(rèn)的心靈性的情感性質(zhì)完全不同。只有人工智能出現(xiàn)， 情感計算的討論才具有合理性。“從人的情感系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到人工智能情感系統(tǒng)，既是技術(shù)的進(jìn)步，也是系統(tǒng)性的概念轉(zhuǎn)換?！盵4]

在著名人工智能專家斯圖爾特·羅素的理解中，他認(rèn)為人工智能通常指的是“能夠感知周圍環(huán)境并采取行動以實現(xiàn)最優(yōu)的可能結(jié)果的智能體（agent）”。[5]在羅素的觀點中，人工智能可以作為主體來認(rèn)識客觀世界，人工智能體感知外界并與外界進(jìn)行交互，根據(jù)所處的具體情景采取不同的行動。眾所周知，當(dāng)前的大多數(shù)人工智能體是一種理性智能體（rational agent），它可以通過嚴(yán)密的計算進(jìn)行決策、感知、會下棋，甚至還可以打敗人類冠軍等等。而與理性對立的另一維度，情感維度——情感智能體（affective agent）隨之顯現(xiàn)，且不容忽視。

二、情感agent的定位

當(dāng)今學(xué)界已經(jīng)從道德維度、理性維度對智能體進(jìn)行了較深入的挖掘和討論，從這兩個維度出發(fā)，我們還可以拓展出AI智能體構(gòu)成的其他維度，情感維度，即情感智能體（affective agent）;記憶維度，即記憶智能體等。

1.智能體（agent）與情感智能體

智能體概念的歷史最早可追溯至20世紀(jì)50年代， “人工智能創(chuàng)始人之一麥卡錫就提出了智能體思想的萌芽。此后， 明斯基、休依特、沃爾德里奇等許多其他知名學(xué)者從各個方面對它進(jìn)行了深入的探討并取得了很大的進(jìn)展?！盵6]就智能體的定義而言，較為廣泛接受的是，“它是一個運行于動態(tài)環(huán)境中的具有較高自治能力的實體 （即自治體， 可以是系統(tǒng)、機器也可以是一個計算機軟件程序等等） ， 其根本目標(biāo)是接受另一個實體 （即主體， 可以是用戶、計算機程序、系統(tǒng)或機器等） 的委托并為之提供幫助或服務(wù)， 能夠在目標(biāo)任務(wù)的驅(qū)動下主動采取包括學(xué)習(xí)、通訊、社交等各種手段感、適應(yīng)其外在環(huán)境的動態(tài)變化并作出適當(dāng)?shù)胤磻?yīng)，并能通過協(xié)作解決某些傳統(tǒng)方法所無能為力的復(fù)雜問題。它具有：①交互/協(xié)作性， ②目標(biāo)/任務(wù)驅(qū)動性， ③自主/可控性等?！盵7]而情感智能體是一種主要強調(diào)讓AI理解人類情感，以及產(chǎn)生能夠表達(dá)人類可理解情感的行為的智能體。情感智能體能為我們解釋AI與人類生命的關(guān)聯(lián)提供很好的反思基礎(chǔ)。

2.情感agent與理性agent的關(guān)系

自古希臘哲學(xué)以來就可看出，理性與情感一直處于對立狀態(tài)，情感的多樣化代表了相對性的一方， 而理性的權(quán)威是絕對且統(tǒng)一的。而到了休謨那里，情感的地位提升到了一個空前的高度，他認(rèn)為情感才是決定人類行為的真正決定因素。當(dāng)前人工智能agent就是一種理性agent，呈現(xiàn)出的是與認(rèn)知和計算能力相關(guān)的能力，依據(jù)算法和學(xué)習(xí)機制來進(jìn)行理性地思考、理性地行動?！罢缂幽么驛I科學(xué)家戴維·頗爾（David L. Poole）看來，人工智能就是研究能夠產(chǎn)生智能行為的計算智能體的綜合與分析領(lǐng)域?！盵8]理性agent當(dāng)前在思考、決策、感知與行動方面都依賴于嚴(yán)密的算法推演，從而從理性角度采取可能的最優(yōu)行動。而與理性智能體相對的情感智能體就此被帶出來。情感智能體強調(diào)讓AI可以識別并理解人類情感，以及產(chǎn)生表現(xiàn)出人類可理解的情感的行為。在許多人類的決策過程中，光有理性是不夠的，而擁有情感的智能體則可以依據(jù)人類情感，從更人性化的角度服務(wù)于人，提高人機交互體驗，使機器增加“人性”特點，嵌入情感也是使智能體更加智能的保證。

3.情感agent與記憶agent的關(guān)系

記憶是一個基礎(chǔ)性的存在，是意識、情感、知識、經(jīng)驗形成的基礎(chǔ)。如果把人工智能看做是許多因素作用的結(jié)果，記憶和情感都是不可缺少的重要部分。從情感智能體可以推演出智能體的第四維度——記憶?！皬挠軐W(xué)家羅素的觀點看，熟悉感是認(rèn)識我們走向真實記憶必然碰到的問題。所以，對于人類自身而言，有著一條從熟悉感和認(rèn)識出發(fā)走向記憶的演化之路?！盵8]可以看出，有了情感的加持，會更加有助于記憶的形成，而當(dāng)智能體擁有了情感，則更加推動記憶智能體的形成與發(fā)展，二者相輔相成，都是形成更高級人工智能的必經(jīng)之路。

三、情感的特征

人類情感是復(fù)雜多變的，如何將情感與機器進(jìn)行結(jié)合，將人類情感量化成智能體可理解、可表達(dá)的數(shù)據(jù)產(chǎn)物是當(dāng)下人工智能情感研究的熱點與難點。而在計算機科學(xué)領(lǐng)域，情感具有的可計算性、可表達(dá)性、可量化性，使得智能體能夠擁有和表達(dá)人類可理解的情感成為可能。

1.情感的可計算性

“在前人工智能時代， 情感是整體性的， 無法計算， 但通過可計算的發(fā)展， 人類必然能夠創(chuàng)造出具有復(fù)雜情感反應(yīng)的人工智能系統(tǒng)。[4]人工智能情感只有在與人交互的語境下才有意義，因此這里談?wù)撉楦械目捎嬎阈允菑墓δ苌蟻碚務(wù)摰模⒉环裾J(rèn)人類情感的復(fù)雜性。

大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展與可穿戴技術(shù)的應(yīng)用為情感計算研究提供了充足、自然的情感數(shù)據(jù)。而計算機視覺研究與面部、語音識別技術(shù)則為從情感數(shù)據(jù)中提取最能反映情感狀態(tài)特征提供幫助，識別和篩選最有效的數(shù)據(jù)。此外，多模態(tài)融合的模式識別為外在的情感表現(xiàn)與內(nèi)在情感狀態(tài)之間建立映射關(guān)系，結(jié)合人工智能的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，為人工智能識別人類情感都提供了理論和實踐的手段。根據(jù)Damasio的機體標(biāo)記理論[9]， 在復(fù)雜難以建模、資源有限且有多目標(biāo)的環(huán)境中， 可以通過建立機器人情感與內(nèi)部狀態(tài)的映射關(guān)系。這樣，人工情感就可以作用內(nèi)部調(diào)節(jié)機制來激發(fā)智能主體的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。人工情感機理在機器人上應(yīng)用最多的是與智能算法的結(jié)合， 以改進(jìn)算法效率， 從而提高機器人性能。

2.情感的可量化性

把看不見摸不著的“情感”， 量化成機器可理解、可表達(dá)的數(shù)據(jù)或數(shù)值， 機器人的“情感”即由此而來。情感的產(chǎn)生與運行是一個非常復(fù)雜的過程， 情感“數(shù)字化”就是情感量化的一種方式：將情感通過科學(xué)的分析并將其量化。“情感數(shù)字化”以“統(tǒng)一價值論”為理論基礎(chǔ)， 采用數(shù)理邏輯方法分析情感現(xiàn)象與情感規(guī)律。[10]在情感算法研究中，利用設(shè)計好的情感模型，將搜集的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，從而可分析出不同的結(jié)果。例如在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對用戶喜好、評論文本等數(shù)據(jù)進(jìn)行情感分析，量化，建模，從而可以提高推薦結(jié)果準(zhǔn)確率。

3.情感的可表達(dá)性

情感計算的重要基礎(chǔ)之一， 便是讓計算機系統(tǒng)掌握情緒識別的能力。人類的情感主要是通過我們的面部表情、姿態(tài)表情和語調(diào)表情表達(dá)出來的。而情感的可表達(dá)這一特征，就為機器識別我們的喜怒等情緒，模仿人類的情感提供了可能，從而更好的進(jìn)行人機互動與服務(wù)。將人類的情感表達(dá)能力賦予機器，也是情感智能體需要發(fā)展突破的能力之一。需要借助計算機圖形技術(shù)生成具有真實感的人臉表情動畫。如當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上比較流行的虛擬播音員。

馬里蘭大學(xué)的Yeser Yacoob和Larry Davis提出的一種面部表情識別模型[11]，就是根據(jù)情感的動作能量模版，將模版、子模版（例如嘴部區(qū)域）和一些規(guī)則結(jié)合起來表達(dá)情感。結(jié)合生物識別方法及計算機視覺進(jìn)行，依據(jù)人臉特定的生物特征，將各種表情同臉部運動細(xì)節(jié)（幾何網(wǎng)格的變化）聯(lián)系起來， 收集樣本， 提取特征，構(gòu)建分類器。

結(jié) 語

人工智能情感的發(fā)展是一個多學(xué)科交叉的結(jié)果。僅有情感計算是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，核心的問題在于對情感計算這種路徑的反思。如果僅從情感計算角度發(fā)展人工情感，那么只能在單一的理性維度上越走越遠(yuǎn)，因此，不僅要加強對智能體的研究與談?wù)?，還要從多維度對人工智能進(jìn)行談?wù)摬⒃O(shè)計。

在人工智能迅猛發(fā)展的今天，人機交互的情景司空見慣，提高人機交互和諧性，使人工智能更智能，實現(xiàn)真正意義上的人工智能，情感始終是人工智能發(fā)展繞不開的話題。正如“情商”與“智商”的有機融合構(gòu)成了人類的智慧，多維度的有機融合才能實現(xiàn)真正的人工智能。情感智能體的發(fā)展還有很長很艱難的路要走，透過哲學(xué)視角對情感智能體的設(shè)計研究與投入應(yīng)用所帶來的益處與潛在問題進(jìn)行反思和分析，在設(shè)計過程中從源頭規(guī)避上風(fēng)險，指引人工智能向“善”發(fā)展，從而更好的服務(wù)人類。

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作者簡介：武萌萌（1995—），女，河北張家口人，上海大學(xué)社會科學(xué)學(xué)部2018級哲學(xué)專業(yè)碩士研究生，研究方向：科技哲學(xué)。