基于腦電的多媒體情緒誘發(fā)對(duì)智力發(fā)揮影響研究

韓宇陽(yáng)，徐雪遠(yuǎn)，李子遇，葉龍，張勤，鄔霞

（1.北京師范大學(xué)人工智能學(xué)院，北京 100875；2.中國(guó)傳媒大學(xué)媒介音視頻教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100024）

1 引言

多媒體是多種媒體的綜合，包括圖像、聲音和視頻等，研究表明，多媒體內(nèi)容對(duì)情緒有很大影響[1,2]，情緒進(jìn)而又會(huì)影響各種認(rèn)知功能，諸如對(duì)注意力[3]，記憶[4]以及決策[5]等。，因此研究多媒體情緒誘發(fā)對(duì)認(rèn)知功能的影響對(duì)商業(yè)傳媒、教育教學(xué)等領(lǐng)域有重要的意義。

智力被認(rèn)為與一系列認(rèn)知任務(wù)的表現(xiàn)有關(guān)[6]，智力發(fā)揮就是在這些認(rèn)知任務(wù)中智力的表現(xiàn)情況。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究開(kāi)始關(guān)注情緒對(duì)認(rèn)知活動(dòng)，特別是智力發(fā)揮這種綜合認(rèn)知活動(dòng)的具體影響，例如對(duì)認(rèn)知活動(dòng)中決策的正確率或者決策速度的影響。許多研究表明，積極情緒會(huì)加快信息處理的速度，例如Kalanthroff等人[7]提出情緒會(huì)控制認(rèn)知過(guò)程，影響人的注意力，與中性情緒相比，負(fù)性情緒會(huì)加長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。相反，有理論認(rèn)為，積極情緒和消極情緒都會(huì)對(duì)大腦處理信息產(chǎn)生負(fù)荷，降低信息處理能力[8,9]。也有一些學(xué)者，例如Forgas認(rèn)為，積極情緒和消極情緒會(huì)調(diào)用不同的信息處理策略，在某些問(wèn)題上，消極情緒反而有更好的效果[10]。本文將在此方面進(jìn)行詳細(xì)探討。

在情緒與智力發(fā)揮的研究中，對(duì)情緒狀態(tài)的衡量是十分關(guān)鍵的。這種衡量分為兩方面，一方面是對(duì)情緒狀態(tài)的量化，主要包括非生理信號(hào)和生理信號(hào)，在以往的研究中，往往采樣非生理信號(hào)的方式來(lái)衡量情緒，例如通過(guò)被試的量表打分作為情緒狀態(tài)量化依據(jù)的情緒反應(yīng)尺度量表[11]，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)人臉面部進(jìn)行情緒識(shí)別[12]，或通過(guò)語(yǔ)音來(lái)識(shí)別情緒[13]，這些非生理信號(hào)的有效性得到了驗(yàn)證。近年來(lái)，通過(guò)生理信號(hào)來(lái)衡量情緒狀態(tài)受到越來(lái)越多的關(guān)注，生理信號(hào)相比于非生理信號(hào)，具有更好的準(zhǔn)確性，在衡量情緒等生理狀態(tài)時(shí)效果更好。生理信號(hào)包括心電圖（Electrocardiogram,ECG）、皮膚溫度（Skin Temperature,ST）、腦電圖（Electroencephalogram,EEG）等，ECG、ST等基于自主神經(jīng)系統(tǒng)的識(shí)別方法的優(yōu)點(diǎn)是不易偽裝，但缺點(diǎn)是精度低，缺乏統(tǒng)一的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，而基于腦電信號(hào)的識(shí)別方法不僅不易偽裝，而且精度更高[14]。目前有許多基于EEG的情緒研究，包括在情緒分類[15]、特征提取[16]等領(lǐng)域。情緒狀態(tài)衡量的另一方面是對(duì)情緒狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在以往的研究中，情緒誘發(fā)和智力發(fā)揮會(huì)分開(kāi)進(jìn)行，并默認(rèn)智力發(fā)揮階段的情緒即誘發(fā)的情緒，例如在Forgas[10]的研究中就通過(guò)先閱讀能誘發(fā)不同情緒的文章，再對(duì)文章內(nèi)容進(jìn)行回憶的方式衡量情緒對(duì)記憶的影響。但這種方式往往無(wú)法得到回憶過(guò)程中的真實(shí)情緒。因此，通過(guò)腦電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情緒誘發(fā)和智力發(fā)揮兩個(gè)階段的情緒狀態(tài)，能夠更加準(zhǔn)確地描述智力發(fā)揮過(guò)程中的真實(shí)情緒，進(jìn)而探究情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響。

本文致力于探究情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響，通過(guò)多媒體材料，主要是視頻材料，來(lái)誘發(fā)不同情緒，并通過(guò)數(shù)學(xué)算式計(jì)算衡量智力的發(fā)揮，來(lái)探究不同情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響。本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于：

（1）.通過(guò)腦電實(shí)時(shí)測(cè)量情緒誘發(fā)與智力發(fā)揮過(guò)程中的信號(hào)。

（2）.創(chuàng)新性提出基于機(jī)器學(xué)習(xí)的識(shí)別智力發(fā)揮過(guò)程中情緒狀態(tài)方法。

2 方法

本文運(yùn)用多媒體視頻材料誘發(fā)情緒，探究情緒與智力發(fā)揮的關(guān)系。首先挑選了24 條不同情緒類型視頻材料，通過(guò)被試評(píng)分實(shí)驗(yàn)并分析評(píng)分結(jié)果，選擇了積極情緒、中性情緒和消極情緒三種情緒類型下誘發(fā)效果最佳的各5 條視頻材料，構(gòu)建了情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集，本文將構(gòu)建好的情緒誘發(fā)材料用于情緒與智力發(fā)揮腦電實(shí)驗(yàn)中，對(duì)被試的情緒誘發(fā)和智力發(fā)揮兩個(gè)階段進(jìn)行了實(shí)時(shí)腦電監(jiān)測(cè)，并對(duì)得到的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理和特征提取，最后，本文運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，以情緒誘發(fā)階段的腦電數(shù)據(jù)與視頻情緒標(biāo)簽作為真值訓(xùn)練分類器，并用此分類器對(duì)智力發(fā)揮過(guò)程中的真實(shí)情緒狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，以此情緒狀態(tài)識(shí)別結(jié)果，進(jìn)一步探究情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響。本文的研究方法流程見(jiàn)圖1。

圖1 研究方法流程

2.1 情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集構(gòu)建

情緒誘發(fā)的主要方式是通過(guò)多媒體進(jìn)行誘發(fā)，相對(duì)于圖片和音頻，視頻具有更多的感官刺激和更好的情緒渲染能力，基于此，本文構(gòu)建了一套新的情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集，用作后期的情緒多媒體材料。

（1）情緒誘發(fā)視頻材料評(píng)分實(shí)驗(yàn)

a) 被試信息

此次數(shù)據(jù)集構(gòu)建共采集被試15 名（9 女6 男），均為高校在校學(xué)生，年齡范圍為19-27 歲，平均年齡22.13歲，右利手，無(wú)特殊疾病，符合實(shí)驗(yàn)條件。

b) 評(píng)分實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)前，每名被試需要在自己的電腦上安裝播放實(shí)驗(yàn)范式的軟件，待主試講解完注意事項(xiàng)后，帶好耳機(jī)并調(diào)整到合適音量。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每位被試被要求在自己的電腦上完成實(shí)驗(yàn)范式，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程包括24段不同內(nèi)容的情緒材料，被試在觀看完每段視頻后，需要根據(jù)自己的感受填寫(xiě)情緒狀態(tài)、喚醒度、愉悅度、支配度及PANAS 情緒自評(píng)量表。平均每段視頻1.5-4 分鐘，分為積極、中性、消極三類情緒，每類情緒包含8段視頻，具體的實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖3。

圖3 情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集評(píng)估實(shí)驗(yàn)范式

（2）評(píng)分分析與視頻材料選擇

情緒視頻的選擇標(biāo)準(zhǔn)為能夠較好地誘發(fā)出視頻類型所對(duì)應(yīng)的情緒。因此我們首先分析了被試在觀看完視頻片段的情緒狀態(tài)評(píng)分、喚醒度、愉悅度和支配度，并計(jì)算了內(nèi)部一致性。結(jié)果表明，在喚醒度、愉悅度和支配度上內(nèi)部一致性信度系數(shù)分別為0.969、0.841 和0.709，一致性較高，評(píng)分可信度高。我們同時(shí)對(duì)愉悅度、喚醒度做方差分析，以判斷不同情緒的評(píng)分結(jié)果是否存在顯著差異。愉悅度評(píng)分結(jié)果見(jiàn)圖2，P值均遠(yuǎn)小于0.01，說(shuō)明不同情緒視頻下被試的愉悅度評(píng)分存在顯著性差異，并且隨著情緒類型由積極情緒到消極情緒，愉悅度評(píng)分也顯著下降，說(shuō)明三種類型的視頻均可以誘發(fā)出相應(yīng)的情緒狀態(tài)。

圖2 愉悅度評(píng)分箱式圖

為選擇出誘發(fā)效果最佳的視頻材料，我們對(duì)所有評(píng)分進(jìn)行了主成分分析，找到具有主要影響的評(píng)分因素，并以此作為依據(jù)，對(duì)視頻材料進(jìn)行選擇。結(jié)果如表1，根據(jù)成分因子的重要程度，最終選取了每種情緒類型5段視頻，構(gòu)建情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集。

表1主成分分析后的因子及載荷

2.2 情緒與智力發(fā)揮腦電實(shí)驗(yàn)

在以往的研究中，通常對(duì)任務(wù)階段的情緒狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并不關(guān)注，而是將情緒誘發(fā)階段誘發(fā)的情緒默認(rèn)為任務(wù)階段的情緒狀態(tài)。本文通過(guò)腦電信號(hào)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情緒誘發(fā)和智力發(fā)揮階段的情緒狀態(tài)，來(lái)對(duì)智力發(fā)揮過(guò)程中真實(shí)的情緒狀態(tài)進(jìn)行記錄，從而為后續(xù)情緒對(duì)智力發(fā)揮影響的探討提供依據(jù)。

（1）被試信息

此次腦電實(shí)驗(yàn)共采集被試38 名（21 女17 男），均為高校在校學(xué)生，年齡范圍為19-25 歲，平均年齡20.63歲，右利手，無(wú)特殊疾病，符合實(shí)驗(yàn)條件。

（2）腦電實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)過(guò)程在腦電實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，本次腦電采集設(shè)備為美國(guó)EGI 系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)前被試需佩戴128 導(dǎo)電極帽，并聽(tīng)從主試講解實(shí)驗(yàn)流程和注意事項(xiàng)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，被試需觀看共15段情緒視頻，在每段情緒視頻觀看結(jié)束后，需完成隨機(jī)7個(gè)難度等級(jí)的數(shù)學(xué)計(jì)算題共70道，被試需在每道加法計(jì)算題出現(xiàn)的2秒內(nèi)心算出正確答案，并在2秒結(jié)果顯示階段判斷該顯示結(jié)果是否為正確答案。每5段視頻結(jié)束后會(huì)進(jìn)行約5分鐘休息，全程記錄腦電數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)范式見(jiàn)圖4。

圖4 情緒與智力發(fā)揮腦電實(shí)驗(yàn)范式

（3）腦電數(shù)據(jù)預(yù)處理

腦電數(shù)據(jù)的預(yù)處理包括人工去除偽跡，濾波，降采樣及獨(dú)立成分分析。

人工去除偽跡過(guò)程，主要是去除由于實(shí)驗(yàn)中補(bǔ)充腦電液產(chǎn)生的干擾信號(hào)以及明顯的肌電、眼電信號(hào)。濾波過(guò)程我們保留了0.1-50Hz 腦電數(shù)據(jù)，并過(guò)濾掉50Hz 工頻干擾。降采樣過(guò)程主要是通過(guò)降低采樣頻率，減小計(jì)算量，我們將采樣頻率從500Hz 降至200Hz。獨(dú)立成分分析過(guò)程是通過(guò)線性分解將腦電數(shù)據(jù)分解成獨(dú)立源成分后剔除偽跡相關(guān)的源成分。

我們將預(yù)處理的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，將38名被試在觀看視頻影片部分的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，每名被試觀看15 個(gè)片段，共570 段腦電數(shù)據(jù)作為情緒腦電數(shù)據(jù)，將37 名被試（其中一名被試的智力發(fā)揮階段腦電數(shù)據(jù)標(biāo)簽有誤）在觀看完每個(gè)視頻進(jìn)行的14道數(shù)學(xué)計(jì)算判斷題階段的腦電數(shù)據(jù)共7770 段作為智力發(fā)揮腦電數(shù)據(jù)。在進(jìn)一步剔除存在異常的腦電數(shù)據(jù)段后，最終得到情緒腦電數(shù)據(jù)570 段和智力發(fā)揮腦電數(shù)據(jù)7524段，用于后續(xù)的分析與處理。

（4）腦電特征提取

情緒相關(guān)的腦電特征主要分為時(shí)域特征、頻域特征和空間域特征。時(shí)域特征主要包括峰峰值、方差、Hjorth參數(shù)特征等，頻域特征包括δ(1-4Hz)、θ(4-8Hz)、α(8-12Hz)、β(13-30Hz)、γ(31-45Hz)五個(gè)頻段的功率等?？臻g域特征則是將上述特征按照空間進(jìn)行再次劃分和處理得到的帶有空間信息的特征。

在本文中共對(duì)570 段情緒腦電數(shù)據(jù)和7524 段智力發(fā)揮腦電數(shù)據(jù)提取了21 種特征，并合并為3380 維的特征向量，特征種類見(jiàn)表2。

表2 情緒與智力發(fā)揮腦電特征提取種類

2.3 機(jī)器學(xué)習(xí)情緒識(shí)別方法

腦電實(shí)時(shí)記錄的智力發(fā)揮階段情緒狀態(tài)可以通過(guò)對(duì)特征的判斷進(jìn)行識(shí)別。本文運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建基于腦電特征的情緒分類器，對(duì)智力發(fā)揮階段的情緒狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別。

（1）分類方法的選擇與分類器構(gòu)建

在此之前，我們已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)挑選出可以誘發(fā)出目標(biāo)情緒的情緒視頻，因此可以說(shuō)明觀看視頻階段被試的真實(shí)情緒是已知真值，與視頻本身的情緒誘發(fā)類型相同。我們以此訓(xùn)練情緒腦電特征分類器，并對(duì)智力發(fā)揮過(guò)程的情緒進(jìn)行識(shí)別，即可得出智力發(fā)揮階段的真實(shí)情緒，從而探究情緒與智力發(fā)揮的關(guān)系。

分類器性能的好壞直接決定了智力發(fā)揮過(guò)程中真實(shí)情緒的識(shí)別是否準(zhǔn)確。我們測(cè)試了9種常見(jiàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)分類算法，將情緒視頻觀看階段的腦電特征輸入進(jìn)行訓(xùn)練，結(jié)果見(jiàn)圖5。結(jié)果表明，隨機(jī)森林算法、決策樹(shù)算法和Gradient Boosting算法在分類準(zhǔn)確率和泛化能力上表現(xiàn)較好，綜合計(jì)算效率，我們采用隨機(jī)森林算法。

圖5 9種常見(jiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的情緒分類測(cè)試效果圖

（2）分類器參數(shù)調(diào)節(jié)

我們進(jìn)一步對(duì)隨機(jī)森林分類器進(jìn)行了調(diào)參，通過(guò)調(diào)節(jié)決策樹(shù)數(shù)量、決策樹(shù)最大特征數(shù)目和最大深度，來(lái)優(yōu)化分類器性能。我們分別測(cè)試了不同參數(shù)的分類效果，并進(jìn)行10 折交叉驗(yàn)證，結(jié)果表明決策樹(shù)數(shù)目53，最大深度7，最大特征數(shù)目43 可達(dá)到較優(yōu)分類性能，分類準(zhǔn)確率在77%到86%之間。

（3）智力發(fā)揮階段情緒識(shí)別

為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，我們將得到的情緒分類器對(duì)7524 段智力發(fā)揮腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行了100 次情緒狀態(tài)識(shí)別，每次識(shí)別均重新訓(xùn)練分類器，并將智力發(fā)揮腦電數(shù)據(jù)放入分類器中進(jìn)行分類，得到100 組智力發(fā)揮階段情緒狀態(tài)，并根據(jù)識(shí)別結(jié)果對(duì)智力發(fā)揮過(guò)程中不同情緒下答題正確率和反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

3 結(jié)果

3.1 不同情緒對(duì)答題正確率的影響

答題正確率反映了被試的數(shù)學(xué)計(jì)算能力，可以直接體現(xiàn)被試的智力發(fā)揮水平。圖6(a)的結(jié)果表明，100組識(shí)別結(jié)果中，積極情緒下答題正確率普遍高于中性情緒和消極情緒，消極情緒下答題正確率普遍低于積極情緒和中性情緒。為了進(jìn)一步探究三種情緒狀態(tài)下的答題正確率是否存在顯著性差異，我們進(jìn)行了差異性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖7(a)，答題正確率在三種情緒狀態(tài)中均存在顯著性差異。

圖6 不同情緒狀態(tài)下答題正確率與答題反應(yīng)時(shí)嶺圖

圖7 不同情緒狀態(tài)下答題正確率與答題反應(yīng)時(shí)箱式圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，相對(duì)于中性情緒誘發(fā)的正常情緒狀態(tài)，積極情緒對(duì)智力發(fā)揮存在積極影響，而消極情緒對(duì)智力發(fā)揮存在消極影響，這一結(jié)果與之前一些學(xué)者的研究中積極情緒有利于信息處理的論點(diǎn)是一致的。

3.2 不同情緒對(duì)答題反應(yīng)時(shí)的影響

答題反應(yīng)時(shí)體現(xiàn)了被試的注意力和反應(yīng)能力，也可以在一定程度上反應(yīng)被試的智力發(fā)揮水平。從圖6(b)中發(fā)現(xiàn)，積極情緒下智力發(fā)揮過(guò)程反應(yīng)時(shí)平均最長(zhǎng)，中性情緒次之，而消極情緒下智力發(fā)揮反應(yīng)時(shí)具有波動(dòng)性，在某些組別中反應(yīng)時(shí)很長(zhǎng)，但大部分組別中，答題反應(yīng)時(shí)最短。我們同樣對(duì)三種情緒狀態(tài)下的答題反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了差異性分析，結(jié)果表明P值遠(yuǎn)小于0.01，均存在顯著差異，結(jié)果見(jiàn)圖7(b)。

結(jié)果說(shuō)明，積極情緒會(huì)影響智力發(fā)揮過(guò)程中的注意力和反應(yīng)能力，導(dǎo)致反應(yīng)能力下降，而消極情緒下反應(yīng)能力有所上升，與之前答題正確率的結(jié)果相對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)情緒對(duì)處理決策的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)上的影響并不是一致的。因此，我們希望通過(guò)對(duì)任務(wù)更加細(xì)致的劃分，來(lái)進(jìn)一步探究情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響。

3.3 不同情緒對(duì)不同難度題目答題正確率的影響

在簡(jiǎn)單探究了不同情緒對(duì)智力發(fā)揮過(guò)程中答題正確率和反應(yīng)時(shí)的影響后，我們進(jìn)一步探究，情緒對(duì)智力在不同難度題目的發(fā)揮中是否存在影響。我們將題目難度分為3種，即低難度，中等難度和高難度，分別計(jì)算了不同情緒誘發(fā)下不同題目難度的答題正確率，題目難度分類標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 數(shù)學(xué)計(jì)算題目難度劃分標(biāo)準(zhǔn)表

圖8即顯示了不同難度題目下情緒狀態(tài)對(duì)答題正確率的影響，可以看出，不同難度下，情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響也是不同的，且存在顯著性差異。在低難度下，中性情緒對(duì)智力發(fā)揮的效果最佳，在中等難度題目中，積極情緒下智力發(fā)揮更好，而在高難度問(wèn)題中，積極情緒和消極情緒對(duì)智力發(fā)揮均有較好影響。

圖8 不同難度題目下情緒狀態(tài)對(duì)答題正確的影響

相同情緒狀態(tài)下，不同的難度等級(jí)對(duì)智力發(fā)揮的影響也不盡相同。在積極情緒和中性情緒下，答題正確率與難度基本呈負(fù)相關(guān)。而消極情緒在處理高難度問(wèn)題時(shí)的答題正確率又較中等難度有所回升，說(shuō)明消極情緒在高難度問(wèn)題中可能會(huì)使智力發(fā)揮有更好的表現(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)圖9。

圖9 不同情緒狀態(tài)下題目難度對(duì)答題正確率的影響

3.4 不同情緒對(duì)不同難度題目答題反應(yīng)時(shí)的影響

在不同情緒狀態(tài)對(duì)不同難度題目的答題反應(yīng)時(shí)影響中，我們發(fā)現(xiàn)，低難度問(wèn)題下，積極情緒表現(xiàn)最差，中性情緒與消極情緒表現(xiàn)更好，中等難度問(wèn)題中積極情緒和消極情緒表現(xiàn)更佳，二者并無(wú)顯著性差異，而在解決高難度問(wèn)題時(shí)，消極情緒表現(xiàn)最優(yōu)，結(jié)果見(jiàn)圖10。

以難度為因素進(jìn)行分析，積極情緒狀態(tài)下，中等難度題目反應(yīng)時(shí)最短，中性情緒與消極情緒狀態(tài)下，低難度題目反應(yīng)時(shí)最短，結(jié)果見(jiàn)圖11。

圖10不同題目難度下情緒狀態(tài)對(duì)答題反應(yīng)時(shí)的影響

圖11 不同情緒狀態(tài)下題目難度對(duì)答題反應(yīng)時(shí)的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，情緒對(duì)不同難度題目下的智力發(fā)揮存在一定的影響。綜合答題正確率和反應(yīng)時(shí)來(lái)看，積極情緒下解決中高等難度問(wèn)題更加有利，而消極情緒下，在解決高難度問(wèn)題時(shí)更加有利。

我們通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)方法得到智力發(fā)揮階段情緒狀態(tài)，并對(duì)答題正確率和反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果表明，積極情緒在總體上對(duì)答題正確率有積極影響，并且在具體的中等難度和高等難度題目中也相比于中性情緒有積極影響。而消極情緒在總體上抑制了答題正確率的表現(xiàn)，但在高難度問(wèn)題上也要優(yōu)于中性情緒。

在反應(yīng)時(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)了與上述相反的結(jié)論，積極情緒在總體上不僅沒(méi)有促進(jìn)，反而抑制了反應(yīng)速度，具體表現(xiàn)在主要抑制了低難度問(wèn)題的反應(yīng)速度。而消極情緒在總體上，促進(jìn)了答題的反應(yīng)速度，尤其是在面對(duì)高難度問(wèn)題時(shí)效果更為顯著。

這一結(jié)果暗示積極情緒和消極情緒在解決問(wèn)題時(shí)，可能會(huì)針對(duì)不同的問(wèn)題調(diào)用不同的影響策略，從而導(dǎo)致，在不同難度問(wèn)題上，情緒對(duì)智力發(fā)揮的影響也不同，這與引言中Forgas的理論一致。

但正如文中所提，本實(shí)驗(yàn)僅采集了38名被試數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)量和特征數(shù)量上較少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。另一方面，我們提出的機(jī)器學(xué)習(xí)情緒識(shí)別方法中，智力發(fā)揮階段的情緒識(shí)別結(jié)果直接決定了結(jié)論的正確性，這就對(duì)該方法的情緒識(shí)別準(zhǔn)確率和可解釋性提出了考驗(yàn)，因此未來(lái)還需進(jìn)一步改進(jìn)情緒識(shí)別方法的準(zhǔn)確性和可解釋性。

4 結(jié)論

本文通過(guò)構(gòu)建情緒誘發(fā)視頻數(shù)據(jù)集，設(shè)計(jì)情緒與智力發(fā)揮腦電實(shí)驗(yàn)來(lái)探究不同多媒體視頻誘發(fā)的情緒對(duì)智力表達(dá)的影響，并創(chuàng)新性提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智力發(fā)揮階段情緒識(shí)別方法。結(jié)果表明，積極情緒相對(duì)于中性情緒和消極情緒更有利于智力發(fā)揮過(guò)程中答題準(zhǔn)確率的提升，但同時(shí)會(huì)使反應(yīng)能力有所下降。從題目難度來(lái)看，積極情緒誘發(fā)下更有利于解決中高等難度題目，而消極情緒誘發(fā)下對(duì)高難度問(wèn)題的解決更為有利。

研究結(jié)果不僅有利于進(jìn)一步探討多媒體誘發(fā)的情緒與智力發(fā)揮的關(guān)系，也在移動(dòng)傳媒、教育教學(xué)領(lǐng)域有應(yīng)用價(jià)值，例如通過(guò)多媒體進(jìn)行教育教學(xué)的過(guò)程中，可以利用這些規(guī)律來(lái)對(duì)教學(xué)材料、教學(xué)過(guò)程進(jìn)行更加科學(xué)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。未來(lái)，我們將繼續(xù)對(duì)情緒與智力發(fā)揮的關(guān)系進(jìn)行更深入的探討。