本文關(guān)鍵詞：ASD兒童情感認(rèn)知輔助治療人機(jī)交互方法研究

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【摘要】：兒童孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorders,ASD)是一類兒童廣泛性發(fā)育障礙性疾病,極大程度地妨礙了個(gè)體和他人的學(xué)習(xí)生活。由于ASD病因復(fù)雜且個(gè)體差異較大,迄今為止還沒(méi)有特效藥物出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)這類兒童更容易接受簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)單一的物品,這些行為和特點(diǎn)使他們易于喜歡一些計(jì)算機(jī)軟件或系統(tǒng)。因此建立一個(gè)和諧、帶有情感的交互系統(tǒng)具有重要意義。在深入研究了智能機(jī)器人原理與人工情感理論的基礎(chǔ)上,建立了情感交互系統(tǒng)框架,構(gòu)建了一個(gè)基于情感認(rèn)知評(píng)價(jià)理論且具有情感決策能力的情感智能體。它利用觀察模塊來(lái)獲取外界信息,通過(guò)情緒模塊對(duì)所獲取的外界信息進(jìn)行處理后得出交互者此時(shí)的情感狀態(tài)。以此情感狀態(tài)作為情感認(rèn)知模塊的輸入,利用基于馬爾可夫的情感轉(zhuǎn)移模型,使智能體在外界信息刺激下達(dá)到與交互者同樣的情感狀態(tài)。然后情感決策模塊根據(jù)智能體當(dāng)前的情緒狀態(tài)做出與之相應(yīng)的情感行為。采用改進(jìn)的主動(dòng)表觀模型(Active Appearance Model,AAM)定位算法對(duì)交互者的面部特征進(jìn)行定位與提取,該算法以形狀參數(shù)作為結(jié)合點(diǎn)將主動(dòng)形狀模型(Active Shape Model,ASM)與AAM各自參數(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)融合。在情感認(rèn)知決策模塊中,以強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),對(duì)傳統(tǒng)的Q學(xué)習(xí)算法進(jìn)行改進(jìn),不僅考慮了來(lái)自智能體自身內(nèi)部的激勵(lì)而且還考慮來(lái)自外部環(huán)境的獎(jiǎng)勵(lì),同時(shí)懫用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)Q學(xué)習(xí)算法中的Q函數(shù)。最后通過(guò)計(jì)算機(jī)將情感行為再次作用給交互者,并重新獲取交互者的面部特征信息,如此進(jìn)行強(qiáng)化。幫助此類兒童便于理解自己的情感世界,提高他們的情感表達(dá)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的特征點(diǎn)定位與特征提取算法可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,同時(shí)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明了情感智能體具有良好的情感決策能力,初步驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：孤獨(dú)癥譜系障礙 情感交互 主動(dòng)表觀模型 情感決策
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R749.94
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本文編號(hào)：752687