人機互動，這個名詞想必你不會覺得陌生，但人機互動具體指的是什麼，可能就有點難回答了。從名稱上來看，人機互動的首要因素是“人”，在人機互動過程中，人類特有的情感因素有着不容忽視的作用。
近期，中國科學院軟體研究所、中國電子技術标準化研究院等共同牽頭制定的“資訊技術-情感計算使用者界面-模型”正式釋出，這也是首個人機互動情感計算使用者界面國際标準。
相信螢幕前的你也很好奇，自己到底是怎麼被機器“計算”的？
人機互動（HCI）學科是一個關注人和機器之間互動模式的多學科研究領域，其關注有關人和計算機之間的界面設計和實作的所有問題。系統可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統和軟體。使用者界面通常是指人機互動過程中使用者可見的部分，使用者通過使用者界面與系統交流，并進行操作。1995年，MIT（麻省理工）媒體實驗室的Rosalind Picard教授首次提出了“情感計算（Affective Computing）”的概念，并于1997年正式出版了《Affective Computing》一書。她把“情感計算”定義為：針對人類的外在表現，能夠進行測量和分析并能對情感施加影響的計算。
情感計算是研究和開發能夠識别、解釋、處理和模拟人類情感的系統和裝置的學科。它是一個跨越計算機科學、心理學和認知科學的跨學科領域。情感計算的目标是創造智能機器，能夠了解和響應人類情感，進而改善人機互動，并增強整體使用者體驗。它使用機器學習和自然語言處理技術來識别和提取文本、音頻、視訊等多媒體資料中的情感資訊。
借助這項技術，可以幫助人們更好地了解和分析人類情感，并應用于各種領域，如市場營銷、醫療保健、社交媒體、心理學等。情感計算可以幫助企業了解消費者的情感需求，提高産品和服務的品質，也可以幫助醫療保健行業了解患者的情感狀态，提供更好的醫療服務。
2022年6月，由中國科學院軟體研究所、中國電子技術标準化研究院等機構共同牽頭制定的“資訊技術-情感計算使用者界面-模型”國際标準正式釋出，是關于情感互動的全球首個國際标準。
這個國際标準中主要規定了情感計算使用者界面的架構、互動模型、情感表示、情感資料、情感識别、情感決策等描述情感互動系統的通用功能和要求，并擴充為系列标準用以專門研究此類系列标準的制定。該标準定義了情感計算的通用模型，并且說明了情感計算使用者界面标準在某個特定的情境下的定義方式和應用方法。
情感計算使用者界面系列标準可以促進情感計算技術的發展和推廣，提高情感計算技術的應用價值和可靠性。具體來說，情感計算标準的重要性展現在以下幾個方面：
首先，情感計算使用者界面系列标準可以提高情感計算的準确性和可靠性。由于情感計算涉及到語言了解、情感分析和情感生成等多個方面，是以需要統一的技術和方法來保證情感計算的準确性和可靠性。通過建立情感計算的标準，可以規範情感計算領域的技術和方法，避免因技術和方法的不同而導緻的誤差和差異。
其次，情感計算使用者界面系列标準可以促進不同機構和企業之間的合作和交流，推動情感計算技術的發展和應用。情感計算技術在不同領域中都有廣泛的應用，例如市場調研、社交媒體分析、醫療保健等。通過建立情感計算的标準，可以促進不同機構和企業之間的合作和交流，推動情感計算技術的發展和應用，進而提高情感計算技術的應用價值和實用性。
最後，情感計算使用者界面系列标準可以促進情感計算與其他領域的融合，推動跨領域的創新和發展。情感計算與自然語言處理、機器學習、人工智能等領域密切相關，通過建立情感計算的标準，可以促進情感計算與其他領域的融合，推動跨領域的創新和發展，進而提高情感計算技術的應用範圍和水準。
情感計算使用者界面系列标準的建立不僅是為了規範情感計算技術在人機互動中的應用，更是為了提高人機互動的品質和使用者體驗。在今天的智能化時代，人機互動已經成為了人們日常生活中不可或缺的一部分。而情感計算技術，作為一種能夠幫助計算機了解和表達情感的技術，可以進一步提升人機互動的效果和體驗。
在制定情感計算使用者界面系列标準時，制定者們不僅考慮了技術方面的問題，更注重了使用者體驗和情感因素的重要性。他們認為，情感計算技術應該能夠更好地了解使用者的情感需求，通過情感分析和生成等技術手段，讓計算機能夠更好地與使用者進行情感交流和互動。
在制定标準的過程中，制定者還注意到了語言和文化差異對情感計算的影響。由于不同語言和文化背景的使用者對情感表達和了解存在差異，是以需要考慮多語言和跨文化方面的因素，以確定标準的适用性和準确性。
除此之外，制定者們還考慮了情感計算與其他領域的融合，以推動跨領域的創新和發展。情感計算技術在多個領域中都有廣泛的應用，如市場調研、醫療保健、社交媒體分析等，是以需要考慮情感計算與其他領域的融合，以推動相關領域的創新和發展。
這些規範和标準的制定，将有助于推動情感計算技術在人機互動領域的應用和發展，進而提高人機互動的品質和使用者體驗。
情感計算使用者界面是一種與使用者情感需求和情感特性進行互動的使用者界面。其處理過程包括情感特性資料的收集、識别、決策和表示。使用者根據基于情感表示系統提供的回報調整情感，并與系統展開進一步的互動。情感表示提供了情感計算使用者界面中對于情感的統一描述。
情感計算使用者界面組成部分包括：情感資料的采集、識别、決策和表達等4個部分。情感資料的采集通過多種裝置/傳感器盡可能多的采集蘊含使用者情感資訊的資料，包含語音、表情、文本、行為、以及生理信号等多種模态的資料，采集的有效資料的豐富程度是情感計算的基礎。情感識别是通過分析情感資料的模式和規律對使用者情感進行識别的過程。情感決策指資訊系統根據識别出的使用者情感通過決策子產品選擇表達的情感，進而選擇待表達的情感。情感表達是根據選擇表達的情感以不同的情感呈現方式通過輸出裝置向使用者傳遞與表現情感。通過情感計算使用者界面各個組成部分，使得認知空間和資訊空間進行互動。其中，互動的類型可以分為兩種，一種互動是由使用者指向基于計算的系統，代表由使用者向系統進行輸入。另一種互動則是由基于計算的系統指向使用者，代表系統向使用者提供回報。情感表示為情感計算使用者界面模型的四大元件提供了基礎。
情感計算使用者界面正是根據使用者的需求和特性，将使用者的體驗個性化，進而達到更為和諧的人機互動過程。在情感計算使用者界面體系中，最主要的特性是将使用者的情感 (Affect) 資料加入到互動過程中，将人的情感進行數字化來分析使用者的情感需求以及行為偏好，并及時對使用者進行有“情感”的回報。
總的來說，其本質是使計算機更加智能高效的了解人的情感，使互動模式更加類人和多元，互動政策更加全面和立體，互動感受更具溫度和親和力，建構更加智能和諧的人機環境。
目前人機互動已經廣泛地應用于智能服務系統、智能家居、遙控機器人和遠端醫療等行業。以往人機互動主要為完成特定任務而在使用者與計算機之間實作資訊交換，普遍缺乏對使用者情感的捕捉、識别、了解以及回報的過程。
情感計算使用者界面标準的制定可以促進情感計算技術在人機互動領域的應用和發展，通過對使用者情感和需求的精準感覺和分析，可以讓計算機更好地了解和感覺使用者的情感和需求，進而提供更加個性化、智能化的服務和回報，讓智能的計算機變得更加智能。
無論是社交媒體、智能家居還是教育和教育訓練應用，情感計算技術都可以為使用者帶來更加個性化、智能化和自然化的服務和回報，讓我們在生活和學習中感受到更多的樂趣和便利，幫助我們更好地享受生活和學習的過程。
例如線下零售行業，零售商需要不斷通過創新的服務來提高顧客的購物體驗，情感計算在零售行業的應用，主要集中在提升購物體驗的服務中，舉個例子：
一天晚上，一個名為“莉莉”的客戶來到了一家電子産品零售店，她需要一台新的平闆電腦。進門後銷售人員熱情的接待了她，開始向她介紹各種型号的平闆電腦，并解答她所有的問題。
在談論不同産品的特點時，銷售人員注意到莉莉的語氣有點緊張，于是他們問她是否有什麼特别的需求。莉莉告訴他們，她需要一款性能比較好的平闆電腦，以便她可以在家遠端辦公，另外她還擔心這些裝置會不會很難使用，因為她不是很擅長處理電子産品。
員工通過情感計算技術分析了莉莉的語氣和言辭，發現她非常關心裝置的易用性和操作複雜度。員工們決定向莉莉推薦一款易于操作的平闆電腦，他們告訴她這款裝置具有簡單的使用者界面和易于了解的指南。莉莉非常感激這些建議，她決定購買這款平闆電腦。當她離開門店時，銷售人員使用情感計算工具來分析她的語氣和表情，發現她非常滿意和放心，這使他們感到非常滿足。
在這個故事中，門店成功地使用情感計算技術來提供更加個性化和人性化的服務，進而給消費者帶來了更好的消費體驗，也進一步幫助門店吸引新客戶、提高客戶滿意度和忠誠度。
目前，情感計算技術已成為人機互動領域的熱門話題，它可以讓機器“懂得”人類的情感和需求，提供更好地服務和回報。人機互動情感計算國際标準的制定将為情感計算技術的應用和産業的發展提供重要的訓示作用，在促進技術和産業的創新和發展，提高技術和産品的品質和可靠性的基礎上，推動國際合作和交流，為政策和法律的制定和實施提供支援和參考。
想想看，或許未來的某一天，智能系統能夠根據你的心情為你提供“私人訂制”的服務，還真是有點小激動呢！
作者：中國科學院軟體研究所 人機互動北京市重點實驗室