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，對于人機情感交互系統(tǒng)的實現(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)絡識別情感種類，運用曲線擬合的方法評價情感強度，從而確定了用戶的實時情感狀態(tài)。根據(jù)用戶的情感狀態(tài)，當用戶需要進行情感調(diào)節(jié)時，計算機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，從而實現(xiàn)了人機情感交互。
　　本文的主要研究內(nèi)容和結論如下:
　　(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行去噪處理，并提取了28個統(tǒng)計特征，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)絡進行情感分類。利用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的權值和閾值，快速地實現(xiàn)網(wǎng)絡的收斂，提高了識別率。實驗結果表明，與優(yōu)化前相比，識別率提

3、高了8％。在此基礎上實現(xiàn)了情感的實時識別，實時識別率達到了81.3％。
　　(3)提出了一種情感強度評價方法。根據(jù)被試在情感事件處的皮膚電特征值和情感強度，運用曲線擬合的方法，確定了評價情感強度的指數(shù)函數(shù)模型。根據(jù)擬合結果即可計算出被試在不同時刻的情感強度。情感強度的評價有兩方面的作用，一方面根據(jù)被試的情感類別和情感強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)人機交互中情感調(diào)節(jié)的特點，實驗小組從大量的素材中選取了30個調(diào)節(jié)素材，建立了情感調(diào)節(jié)素材庫。同時，素材庫設有更新功能，用戶可以根據(jù)個人喜好選擇新的素材更新素材庫。
　　(5)設計實現(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)、情感強度評價子系統(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，情感識別結果更加客觀真實，同時針對不同的被試提供不同的推薦素