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情感交互 ——移動應用產品交互趨勢

旺旺旺旺旺仔

2013-02-19

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16 分鐘

隨著互聯網特別是移動互聯網的飛速發展人們日夜與電腦、手機為伴，“人-人互動”逐漸減少，“人-機互動”不斷增加，人們對人機交互技術提出了更高的要求，即情感需求。因為人類之間的交流與溝通是自然而富有感情的，因此人們期望與之交互的機器也具有類似于人的觀察、理解和生成情感特征的能力。隨著情感計算（affective computing）等技術的不斷發展，情感交互成為高級信息時代人機交互的主要發展趨勢。（如圖所示）情感交互就是使人機交互可以像人與人交互一樣自然、親切、生動和富有情感。

人與人進行交流時，是通過人臉表情、語音情感、帶有感情的肢體動作、文本情感信息等來感知對方的感情。因此情感交互可以從人臉表情交互、語音情感交互、肢體行為情感交互、生理信號情感識別、文本信息情感交互等方面進行探索。另外人與人的交流可以通過表情、語音、眼神、手勢等方式進行，而機器沒有人臉和軀體，那么仿生代理（lifelike agent）將是實現情感交互的重要媒介。

1人臉表情交互

人臉表情交互是情感交互的一個重要方向，交互模型為：識別人臉表情既而感知人的情感和意圖，再生成與之對應的表情與人進行交互?，F在對于識別人臉表情既而感知人的情感和意圖的技術探究愈發活躍，目前已經有諸多的人臉表情數據庫及表情特征提取技術供設計參照。人臉表情的自然生成也在向著智能化的方向發展，將通過社交環境、上下文語境的來智能生成。

表情數據庫

表情特征提取

現階段人臉表情交互在移動應用產品設計中應用舉例：

1）“twika^o^”

一款由Takuto Onishi開發的iOS應用程序“twika^o^”，可以幫用戶把人物面部真實表情轉化成“kaomoji”，即文字符號表情。

打開應用，用戶可以通過該應用讀取自己或是朋友們的照片，或者干脆通過手機直接對著某人的臉咔嚓一張面部特寫照，接下來它就能實時轉化為有趣的顏文字表情。再通過電郵、推特或者信短信share給朋友們。

2）Avatar

卡梅隆用頂尖的CG和3D技術創造了天神下凡似的巨作《Avatar》，頓時紅遍全球，英特爾則緊跟時代潮流，與時俱進，研究出“Avatar 人臉表情模擬”這一最新技術成果。當用戶面對攝像頭的時候，可以看到用戶的真實頭像，通過Vedio算法，可以將人臉表情抽象化，呈現出一個虛擬的頭像，當你緊皺眉頭的時候，你的虛擬頭像也在緊皺眉頭，當你微笑的時候，她也在微笑，總之你的喜怒哀樂都可以在虛擬頭像上展現的淋漓盡致。這項技術對應的情感交互比如視頻聊天的時候，某種時候不太想讓對方看到自己的真實長相，可以通過這項技術，更好的保護隱私。聯想K800手機應用了這項最新的Avatar技術。

2語音情感交互

語音中的情感信息可以影響人們的交流狀態。所謂“聽話聽音”，說話人利用不同情感表達某語句時，聽者可能會有不同的反應。語音情感交互就是通過語音情感識別技術對人類的情感進行獲取、識別和響應，可以使用戶在自然和諧的交互模式下高效地完成任務。

語音情感交互的支撐技術是語音情感識別和情感語音合成。語音情感識別必須以一個高質量的情感語音數據庫為基礎，獲取情感語料，進行情感特征參數的提取。情感語音合成是情感計算與語音合成的交叉課題，目前也取得了一定的研究成果。

現階段語音情感交互在移動應用產品設計中應用：

1）? 信息查詢類產品

通過語音輸入來查詢信息的產品如交通票務查詢、話費查詢等，是語音情感交互應用的重要領域。比如根據用戶查詢時的情感狀態來決策用戶服務的優先級做出合適的反應。比如，在票務查詢產品中，如果用戶的語氣非常著急，那么可以適當的提前為其服務。

2）? 輔助教學類產品

一些朗讀類或者表達技巧類的學習產品中可以應用語音情感交互。比如教幼兒說話類的產品可以教兒童如何講話，甚至可以教他們如何把話講的自然而富有感情。

3）? 電子商務產品

利用語音情感交互可以讓購物網站摒棄繁瑣的用戶問卷調查，利用用戶語音輸入時的情感因素的提示自動調整流量，甚至可以根據用戶對不同產品的喜好程度來調整商品的進貨比例。

4）? 社交、娛樂

目前大部分社交產品和娛樂游戲中的人機對話界面采用文本指令輸入的方式，這種方式所能傳遞的信息非常有限，而且操作費時費力。部分產品加入了語音輸入功能，但也是淡出的錄音傳話，無法判斷社交對象的情感。如果在這些產品的設計中應用語音情感交互就能構筑更加擬人化的風格和更加逼真的場景，給用戶更全面的感官享受。

5）? 虛擬人物對話

虛擬人物對話如siri等產品已經開始嘗試，但尚未加入情感因素。由于大多數情況下是口語化的交流，因此虛擬的人物對話應該根據用戶的情感狀態來調整產品本身的語音輸出，以適應對話環境。

案例：

Emotion?電話本

根據分析通話人之間語音交流的情感信息，來智能將電話簿中的人進行情感化分類：哪些是親密好友、哪些是較為疏遠的關系。結合通話頻率可以分析出哪些親密的好友應該聯絡了，可以發出提醒，提醒用戶注重對好友的聯絡。

3?肢體行為情感交互

姿勢運動不僅可以由物理上的時間、空間、加速度等描述，還可以由屬于心理學范疇的維度描述。比如從手勢的撓頭、擦眼、捏鼻子、觸唇、托下巴等，能夠預測情感狀態包括思考、回憶、疲勞、滿意等。

肢體行為情感交互是重要的情感非語言交流方式，目前得到了越來越多的研究者的關注，并取得了一定的研究成果，但人的肢體行為在特征提取及情感分類方面仍面臨較大困難，需要結合上下文才能獲得較為準確的識別結果，且移動終端受本身硬件條件限制，肢體行為的提取本身就存在操作不便。因此目前應用較少。

4生理信號情感識別

生理變化由人的自主神經系統和內分泌系統支配，很少受人的主觀控制，因而應用生理信號的情感識別更具客觀性。生理信號感知情感一般通過皮膚電反應、肌電反應、呼吸信號、心電信號等，需要借助物理設備。雖然生理信號可以客觀地反映人的情感狀態，但是僅對不同喚醒度的情感具有較好的識別效果，若要進行多種情感的分類，則需要將生理信號同表情、語音等其他通道進行融合，實現多模情感識別。

現階段生理信號情感識別在移動應用產品設計中應用案例：

Heart Fitness

Heart Fitness利用iPhone背后的補光燈感應皮下毛細血管的跳動來測心率，同時也能感知用戶此時的情緒，非常有意思。

5文本信息中的情感

隨著互聯網的飛速發展，文本信息已經成為人們最常用的交互方法之一。自然語言是人特有的交流手段，其中包含了大量的情感信息。研究文本中蘊含的情感信息已成為人機交互領域的研究熱點。

文本情感分析研究可以分為詞語的情感分析、句子的情感分析、篇章的情感研究、海量信息的整體情感預測四個維度。

現階段文本信息情感交互在移動應用產品設計中應用：

1）? 電子商務產品

通過文本信息情感提取，分析用戶在電子商務網站中針對產品、服務的反饋評論，向其他用戶推薦受到好評的產品、服務。同時可以幫助商家高效地利用用戶的反饋信息

2）? 網絡搜索產品的個性化檢索

目前的搜索引擎對互聯網信息進行檢索時，主要方式是查找與用戶提交的查詢主題詞相關的網頁，而在其中加入文本情感分類，則可以個性化展示根據網頁內容褒貶性分類這個能力的搜索結果，提升用戶體驗及搜索結果的信息價值。

3）? 網絡社區或游戲產品的用戶興趣挖掘

根據網絡社區中的用戶言論，對個體的喜好進行發掘，將有助于整個社會關系網絡的分析，具有潛在的應用價值。

案例：

蘋果專利，文本消息過濾

這一專利功能可以用來過濾和控制所有基于文本的 iPhone 通信，比如發出或接收的短信、彩信、電子郵件和即時通訊等。它可以用來防止垃圾廣告，或者屏蔽那些你討厭的詞匯。也可以為未成年人創造相應的網絡環境，比如父母可以選擇相應的年齡模式，一屏蔽不同等級的詞匯。

6情感仿生代理

在情感交互中，用戶可以使用自然的交互方式，如語音、表情、眼神、手勢等與機器進行交互。然而，機器沒有人臉和軀體，無法用上述方式交流。目前的解決辦法是通過仿生代理實現人機的情感交互。仿生代理是完全由計算生成的圖形，用來模擬現實世界中真實的人或其他有生命物體的行為和動作。仿生代理具有人臉和軀體，并能通過多種交流方式與人進行信息傳遞。在基于仿生代理的人機交互中，仿生代理被賦予情感能力。仿生代理能夠通過各種傳感器獲取由人的情感所引起的生理及行為特征信號，從而感知、識別和理解人類情感，針對人類的情感做出智能、靈敏、友好的反應。

現階段情感仿生代理在移動應用產品設計中應用案例：

雙雙

是一款社交應用，有一個非常獨特的全3D仿生代理”小雙”，幫助用戶實時溝通、傳情達意！“小雙”在蘋果appstore中是這樣被描述的：

擁有雙雙后，你會發現生活充滿了樂趣

“像木頭一樣的老公居然懂得浪漫和貼心了，常常有驚喜給我”

·貼心提醒：起床、約會、記得想你…愛的提醒就用“鬧鬧”

·情緒傳遞：隨時喚出小雙，讓她把你的情緒表演給最親密的人

·偷偷問：不懂彼此的小心思？匿名打聽一下，然后給Ta驚喜

“工作都很忙，閨蜜之間都很少聯系，雙雙提醒我和她們定期保持聯絡，真好”

·變聲趣聊：在聊天時小雙能把你們的話變成有趣的聲音，各種賣萌，各種歡樂

·永久群組：姐妹淘、球隊哥們…在這里建立你和兄弟/閨蜜的小圈子，隨身攜帶

移動設備填充了人們幾乎所有的生活時間，人們對于和移動設備進行情感交互的需求也與日俱增，情感交互必定成為移動應用產品交互趨勢之一。隨著人工智能、情感計算等技術領域的發展，情感交互的技術支撐也日趨完善，情感交互模型將更加多樣化，我們在移動應用產品設計中應該逐漸考慮情感因素的影響，設計情感交互，讓產品具有活動靈魂。