基于皮膚電信號的情感識別與調(diào)節(jié)研究.pdf

1、本文提出了一種基于皮膚電信號的情感識別與調(diào)節(jié)方法，對于人機(jī)情感交互系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。論文通過分析皮膚電信號，采用遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別情感種類，運(yùn)用曲線擬合的方法評價(jià)情感強(qiáng)度，從而確定了用戶的實(shí)時(shí)情感狀態(tài)。根據(jù)用戶的情感狀態(tài)，當(dāng)用戶需要進(jìn)行情感調(diào)節(jié)時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠自動地從情感調(diào)節(jié)素材庫中選擇合適的素材呈現(xiàn)給用戶，用于調(diào)節(jié)情感，從而實(shí)現(xiàn)了人機(jī)情感交互。
　　本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)制定皮膚電信號采

2、集方案，建立情感生理信號數(shù)據(jù)庫。采用電影片段誘發(fā)被試產(chǎn)生高興、憤怒、悲傷、恐懼四種基本情感并采集皮膚電信號，與被試在平靜狀態(tài)下的皮膚電信號一起構(gòu)成情感生理信號數(shù)據(jù)庫。然后對采集到的皮膚電信號進(jìn)行去噪處理，并提取了28個(gè)統(tǒng)計(jì)特征，組成原始特征集，用于情感識別的研究。
　　(2)采用遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行情感分類。利用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，快速地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的收斂，提高了識別率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與優(yōu)化前相比，識別率提

3、高了8％。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了情感的實(shí)時(shí)識別，實(shí)時(shí)識別率達(dá)到了81.3％。
　　(3)提出了一種情感強(qiáng)度評價(jià)方法。根據(jù)被試在情感事件處的皮膚電特征值和情感強(qiáng)度，運(yùn)用曲線擬合的方法，確定了評價(jià)情感強(qiáng)度的指數(shù)函數(shù)模型。根據(jù)擬合結(jié)果即可計(jì)算出被試在不同時(shí)刻的情感強(qiáng)度。情感強(qiáng)度的評價(jià)有兩方面的作用，一方面根據(jù)被試的情感類別和情感強(qiáng)度可以確定被試的情感狀態(tài);另一方面根據(jù)調(diào)節(jié)素材誘發(fā)的情感強(qiáng)度，可以確定素材的調(diào)節(jié)效果，作為系統(tǒng)選擇調(diào)節(jié)素材的依據(jù)。

4、
　　(4)建立情感調(diào)節(jié)素材庫。根據(jù)人機(jī)交互中情感調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)小組從大量的素材中選取了30個(gè)調(diào)節(jié)素材，建立了情感調(diào)節(jié)素材庫。同時(shí)，素材庫設(shè)有更新功能，用戶可以根據(jù)個(gè)人喜好選擇新的素材更新素材庫。
　　(5)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于皮膚電信號的情感識別與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由情感識別子系統(tǒng)、情感強(qiáng)度評價(jià)子系統(tǒng)、情感調(diào)節(jié)素材選擇子系統(tǒng)三部分組成。該系統(tǒng)采用生理信號作為輸入信號，情感識別結(jié)果更加客觀真實(shí)，同時(shí)針對不同的被試提供不同的推薦素