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清華AI研究院裡程碑事件:成立「智能人機互動研究中心」,釋出四大開放平台

清華大學副校長、清華大學 AI 研究院管委會主任尤政院士和清華大學 AI 研究院院長張钹院士出席成立儀式,共同為中心揭牌。

尤政院士在緻辭中表示,成立智能互動研究中心是清華大學推進人工智能發展的重要舉措,也是清華大學 AI 研究院的裡程碑事件。

清華AI研究院裡程碑事件:成立「智能人機互動研究中心」,釋出四大開放平台

圖說:智能互動中心成立儀式合影

「人工智能的重要需求來自人機互動。」張钹院士在緻辭中表示,⼈機互動核⼼問題是⾃然⾏為的意圖了解,而解決這一核心問題必須要經過跨學科的研究。

為了更好彙聚清華大學在智能人機互動方面多學科的優勢研究力量,清華大學 AI 研究院決定成立智能人機互動研究中心(英文:Intelligent Human Computer Interaction Research Center,簡稱 THUII,以下簡稱「智能互動中心」)。

史元春教授(清華大學計算機系「長江學者」特聘教授、清華大學全球創新學院 GIX 院長)被聘請為智能互動中心主任,高文教授(中國工程院院士、北京大學博雅講席教授、資訊科學技術學院院長)和戴國忠研究員(中科院軟體所人機互動技術與智能資訊處理實驗室首席研究員)被聘請為智能互動中心學術顧問。

清華AI研究院裡程碑事件:成立「智能人機互動研究中心」,釋出四大開放平台

圖說:尤政院士(左)、張钹院士(右)為史元春教授(中)頒發聘任證書

研究團隊聚集了計算機系、心理學系、生物醫學工程系、美術學院、工業工程系、社會科學學院等 6 個院系的專家學者。

三大使命

計算裝置、傳感器、資料和算法日益增多增強,馬克•維瑟憧憬的普适計算時代已經到來。人們可能通路的計算裝置和資料增多了,人機關系也變得更加豐富了。互動技術已經成為終端和應用創新的核心競争力。

但普适計算時代下的自然互動存在諸多挑戰,比如,使用者心智模型的不可見性,傳感器資料噪聲,以及需要适應個體、環境的差異性等。

智能人機互動需要解決使用者認知機理模組化、使用者行為的計算表征、互動意圖的了解算法、自然界面生成方法以及情景感覺等問題,為使用者與計算設别間自然高效的資訊交換提供理論基礎和優化方法。

是以,智能互動中心的成立,有了三大使命:

一、開展基礎理論。在人機互動、智能互動方面,探索自然互動的科學問題,建立通過智能技術實作自然互動的理論基礎;

二、建構開放平台。建設典型自然互動應用中的使用者心理和行為資料庫,提供腦機互動實驗系統,建成清華大學智能互動開放平台;

三、促進交流合作。舉辦開放的、國際化的與智能人機互動相關的學術活動,增進學術交流;普及智能人機互動技術,促進産學合作。

尤政院士表示,智能人機互動研究中心将以促進清華和國家人機互動研究與發展為宗旨,打造具有廣泛影響力的學術研究、交流中心、智能互動平台與原創技術推廣中心,更好地服務于國家和清華的人工智能發展戰略。

八個研究内容

史元春教授對智能互動研究中心的八個研究内容做了介紹:

(一)自然互動行為的意圖了解:在自然互動界面上,使用者不再是嚴格地通過離散明确的互動操作完成互動,而是通過連續、非确定的多模态資料表達互動意圖。

在解釋使用者的互動意圖時,既可以使用「黑盒子」的機器學習方法,也可以利用「白盒子」的基于使用者行為模組化的方法。後者中的使用者模組化,其本質是通過計算的方法來刻畫使用者的行為能力,對于了解使用者意圖和探索自然互動的計算原理具有重要的科學意義。

在意圖推理任務中,貝葉斯方法具有優勢。

(二)多模态互動感覺:多模态互動行為的智能感覺是自然互動的基礎。該研究内容的核心是識别具有高可用性的自然輸入動作,創新成本可控、易于部署的感覺技術。

(三)認知心理:認知心理學是對人類感覺覺資訊加工處理過程及其機制的探索,是人機互動設計與優化的基礎和關鍵支撐。對積極心理的深入研究,有望為提升人機互動自然性提供重要的指導建議。

(四)情感計算與情感互動技術:是和諧人機互動的核心技術之一。

清華大學團隊針對海量網絡資料,在情感認知特性的可計算性、跨模态異構資料的情感模組化、美學認知的模組化、面向網絡使用者的情感互動等方面開展了深入研究。

(五)腦-機接口:基于大腦神經解碼提供了新的智能互動方式,在殘障人士康複、健康人群增強等方面具有重要的科學意義和應用前景。

(六)人因與工效學:具體包含生理人因學、認知人因學群組織人因學。

(七)人機融合的智能增強:研究人與機器兩類智能體的雙向耦合機制,突破阻礙人與機器智能雙向溝通的技術瓶頸,建構可互相适應、協同工作的異構智能持續回報回路,實作人與機器自然、生動、自适應的智能融合。

(八)互動設計:立足于藝術設計和人工智能技術的有機結合,從使用者體驗的角度出發,探索新技術所帶來的可能性。

四個開放平台

智能人機互動研究中心成立儀式後,史元春教授還釋出了四個智能互動開放平台:智能文本輸入開發套件 ITIS、人機互啟發式英文寫作系統 ESODA、情感互動資料庫 ACP、視覺腦機互動實驗系統 VBCI。

易鑫博士、陶品副研究員、賈珈副教授、王毅軍研究員分别對四個開放平台做了介紹。

(一)智能文本輸入開發套件 ITIS:

ITIS 針對文本輸入任務中對使用者輸入意圖的準确推理問題,從使用者輸入行為模組化、輸入意圖推理算法、人機互動設計和技術評測四個方面提供資料和方法的支撐,推進文本輸入這一基礎而重要的人機互動任務在新一代互動場景下的體驗顯著提升。

其包含真實使用者在多互動平台上的文本輸入原始資料、智能文本輸入意圖推理算法、多互動界面上可直接使用的文本輸入技術方案和文本輸入技術評測任務集。

(二)人機互啟發式英文寫作系統 ESODA:

「人工智能 AI『陪』您一起寫作!讓天下沒有難寫的論文!」

該産品專注于研究人機智能互啟發式的 AI+Writing 全新寫作互動技術,為學者從事英文學術論文寫作提供智能化的新平台。

擁有 3300 萬條優質英文學術論文例句,涵蓋計算機、工程學、實體學、天文學、生物學、生态學、神經科學、地球科學、能源科學、醫療衛生、動物學等衆多學科領域,更可根據使用者自定義論文集作建立個性化學術領域,向作者提供英文寫作句法、詞彙搭配及替換的智能化專業建議。

通過智能化感覺與互動技術,由使用者向機器自然的傳達英文寫作意圖,同時讓計算機的智能計算結果優雅地為使用者提供協助,實作人機智能互啟發式的高效語言組織,幫助到廣大學者進行更準确、更專業地完成論文寫作。

(三)情感互動資料庫 ACP:

包含多模态情感計算資料庫、心理健康資料庫、美學計算資料庫。

其中,多模态情感計算資料庫包含語音、文本、圖像情感互動資料。

  1. 語音情感互動資料庫:包含 753 萬句基于人機語音互動系統采集的語音情感資料,具有類别和次元的情感标簽,特征包括語音、文本、使用者屬性和地理位置。
  2. 文本情感互動資料庫:包含 178 萬使用者的 10 億條文本,以情感類别為标簽,特征包括文本、圖像、表情符、使用者屬性、使用者網絡角色和社交關系。
  3. 圖像情感互動資料庫:包含約 35 萬帶情感的圖檔,特征包括圖檔的釋出時間、标題、标簽、描述等。

心理健康資料庫中不僅有中文使用者的資料、還有英文使用者的資料。

  1. 中文使用者心理健康資料庫:包含 2 萬使用者的 50 萬條文本,标注了抑郁傾向、壓力源和壓力水準,包括文本、圖像、表情符、使用者屬性、社交關系等特征。
  2. 英文使用者心理健康資料庫:包含 2800 使用者的 60 萬條文本,标注了抑郁傾向,包括文本、圖像、表情符、使用者屬性、社交關系等特征。

美學計算資料庫中則涉及服裝美學和圖像美學。

  1. 服裝美學資料庫:包含男女裝各分類圖檔 13 萬張,以美學次元坐标值和美學類别為标注,資料包含顔色、材質、版型、場合、季節等特征。
  2. 圖像美學資料庫:包含約 12 萬帶有美學評價的圖檔,以美學評價詞作為标簽,特征包括圖檔特征和美學相關的文本描述。

(四)視覺腦機互動實驗系統 VBCI:

通過視覺誘發電位腦機接口技術将大腦意圖轉化為控制指令,為使用者提供視覺神經編解碼的通用軟硬體系統架構,幫助使用者快速實作個性化視覺腦機互動應用的方案設計、參數優化、以及性能測試驗證。

VBCI 內建了視覺刺激呈現、腦電采集、腦電分析、控制回報四大功能子產品,相容 NeuroScan、Neuracle、Wearable Sensing 等多種腦電采集裝置,可根據使用者需求建構個性化腦電控制指令集,提供多種視覺誘發腦電檢測算法,實作腦開關、數字撥号、文字輸入、機械臂控制等應用。

「除了促進我們研究院自己的分析研究、同行的交流,我們希望通過開放平台能夠擴大合作的可能和成果影響的面,我們也希望能夠帶動産業進步。」史元春教授這樣闡釋釋出開放平台的出發點。

她還表示,「開放平台今天是第一次,未來會有更多。」

智能互動中心官網:

http://ai.tsinghua.edu.cn/thuii/

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