本發(fā)明屬于自動化情感撫慰、人機情感交互、情感計算、人機交互技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著社會的不斷進步與發(fā)展，尤其是科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是計算機的廣泛應(yīng)用，使人們的生活進入了快速的信息網(wǎng)絡(luò)化時代，生活節(jié)奏大大加快；快節(jié)奏的生活，產(chǎn)生了許多的高危高壓的崗位職業(yè)。

高危高壓職場、疾病、自然災(zāi)害、事故等現(xiàn)象和事件往往給當(dāng)事者帶來壓抑、悲傷、孤獨等負(fù)面情緒，威脅著受眾的身心健康。不及時進行妥善的干預(yù)處理，有可能加劇受眾的負(fù)向情緒，導(dǎo)致心理、生理疾病，甚至演變?yōu)樯鐣栴}。

可以采取人工方法，對負(fù)向情感受眾進行干預(yù)，達(dá)到減壓、調(diào)解、舒緩其負(fù)向情感的目的。但人工方法效率低、發(fā)現(xiàn)和解決問題不及時、惠及面窄。

近年來，人們提出了自動化情感撫慰技術(shù)，運用現(xiàn)代信息技術(shù)，智能識別負(fù)向情感，并運用撫慰文本、語音、音樂、色彩、視頻、動作等各種方式，適時進行心理干預(yù)。自動化情感撫慰技術(shù)有望成為及時發(fā)現(xiàn)和處理負(fù)向情感的一種頗有前景的技術(shù)手段。

目前的人機情感交互模型，一般采用“情感狀態(tài)→反饋情感”的“單點”式交互方法。對識別的情感狀態(tài)，匹配以一個反饋情感實例。情感是復(fù)雜心理過程。負(fù)向情感的撫慰既要循序漸進，又要多舉措并施。具有顯著的時空結(jié)構(gòu)化特征?！皢吸c”式交互策略顯然不符合情感撫慰的心理學(xué)過程。

因此，研究一種負(fù)向情感撫慰的時空結(jié)構(gòu)化交互模型及其生成方法，建立更符合心理學(xué)規(guī)律的情感撫慰模型，構(gòu)建更為有效的情感撫慰交互系統(tǒng)，提高自動化撫慰效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種具有時空結(jié)構(gòu)特征的負(fù)向情感撫慰模型和它的生成方法，建立符合循序漸進、多舉措并舉的心理學(xué)規(guī)律的情感撫慰模型，構(gòu)建有效的情感撫慰交互系統(tǒng)，提高自動化撫慰效果。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹，撫慰強度遵循由弱至強再至弱的順序，撫慰強度以并行實施的撫慰實例的數(shù)量體現(xiàn)；并行撫慰實例的數(shù)量越多，則撫慰強度越大；反之則越弱；

并行的含義指在某一時間段內(nèi)，同時實施含兩個及兩個以上撫慰實例；各個撫慰實例實施的起止時間不必相等，并行實施的多個撫慰實例稱為一個撫慰實例組。

沿時間軸，第1次實施撫慰實例的時間節(jié)點記為t₁. 每隔時間T ，實施1次撫慰實例。最多實施I 次撫慰實例；有t_i=(I -1)T (i =1, 2, …, I )；

第i 次實施的撫慰實例個數(shù)為N_i(N_i≥1). 其撫慰實例記為E_ij(j =1, 2, …, N_i). 則可得時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰模型，因其具有樹狀結(jié)構(gòu)，也可稱為時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹，或簡稱為撫慰樹；每個撫慰實例所在位置稱為葉子節(jié)點，或簡稱葉子。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹具有如下時間特征：1）總體撫慰過程由I 個等長時間段T 組成，I 的值可根據(jù)需要調(diào)整；2）T 值可根據(jù)需要調(diào)整；3）I 和T 值一經(jīng)設(shè)定，撫慰樹的時間結(jié)構(gòu)固定不變；

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹具有如下空間特征：1）撫慰實例組中的撫慰實例的個數(shù)分布總體上符合所示撫慰強度（撫慰實例個數(shù)）分布特征；2）N_i(i =1, 2, …, I )的值一經(jīng)設(shè)定，每個時間節(jié)點的撫慰實例數(shù)量固定不變，從而整個撫慰樹的空間結(jié)構(gòu)固定不變；3）某個時間節(jié)點不同次選擇的撫慰資源類別不是固定不變的；4）對同一類別的撫慰資源，每次選擇的撫慰實例不一定相同。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹的生成方法，包括以下步驟：

①設(shè)置I , T ,N_i(i =1, 2, …, I )值。

②記撫慰資源的類別數(shù)目為N_C. 類標(biāo)簽為C_k(k =1, 2, …, N_C). 在時間節(jié)點t_i(i =1, 2, …, I ), 隨機挑選N_i個類別（允許類別被重復(fù)選擇），記為C_j(j =1, 2, …, N_i). 對類別C_j，隨機選擇一個撫慰實例，記為E_j, 得到N_i個撫慰實例E_j(j =1, 2, …, N_i)。對i =1, 2, …, I ，重復(fù)本步驟，得到時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹實例。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹組成的情感撫慰交互系統(tǒng)，包括負(fù)向情感提取裝置、情感撫慰云中心和情感撫慰實施裝置；

所述的負(fù)向情感提取裝置負(fù)責(zé)提取用戶的包括面部表情、文字和生理信號信息，識別其負(fù)向情感狀態(tài)，并輸出至情感撫慰云中心；

所述的情感撫慰云中心具有包括情感撫慰資源組、時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰策略和時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹生成方法在內(nèi)的子模塊；情感撫慰云中心接收負(fù)向情感提取裝置輸出的負(fù)向情感狀態(tài)，并對其匹配以具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰策略，自動生成并輸出具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰樹實例；

情感撫慰實施裝置接收并負(fù)責(zé)實施來自情感撫慰云中心的時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹實例，對用戶實施情感撫慰；情感撫慰實施裝置組成包括智能手機、平板電腦、個人計算機、智能電視、智能音響、智能燈具、情感交互設(shè)備和情感交互機器人終端設(shè)備組成。終端設(shè)備與情感撫慰云中心可通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，負(fù)責(zé)實施來自云中心的撫慰實例；實施的方法包括推送文本、播放語音、播放視頻、調(diào)整燈光色彩、實施肢體動作等，逐次、并行實施各時間點的一個或多個撫慰實例，對用戶進行情感撫慰。

所述的負(fù)向情感提取裝置包括攝像頭、文字采集器和生理信號采集裝置，它們可以是獨立的裝置，也可以是包括嵌入手機、平板電腦和桌面計算機在內(nèi)的設(shè)備的裝置或程序；負(fù)向情感提取裝置對采集到的包括面部表情、用戶所寫的文字和生理信號的信息進行分析，識別其情感狀態(tài)；過濾掉正向情感狀態(tài)。輸出負(fù)向情感狀態(tài)；

所述的情感撫慰云中心負(fù)責(zé)組織情感撫慰資源組，運用時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰策略對輸入的負(fù)向情感狀態(tài)匹配以具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰策略，運用時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹生成方法生成并輸出具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰樹實例；

所述的情感撫慰資源組是撫慰資源以類別進行組織，包括文本、圖片、語音、視頻和肢體動作；

每個撫慰資源類別含許多撫慰實例；每個撫慰實例是可用于進行情感撫慰的一個具體實施例；撫慰資源可在云端進行管理和更新。

積極有益效果：本發(fā)明與當(dāng)前“情感狀態(tài)→反饋情感”的“單點”式交互方法不同，本方法采用了“情感狀態(tài)→時空結(jié)構(gòu)化反饋情感組”的交互方法。對某負(fù)向情感狀態(tài)，自動生成具有時空結(jié)構(gòu)特征的撫慰樹。撫慰樹由一系列撫慰實例按照時間和空間有序排列。這種結(jié)構(gòu)化撫慰模型符合負(fù)向情感撫慰的循序漸進和多舉措并舉要求。撫慰樹實例的生成結(jié)果具有多樣性和不確定性，能夠降低可重復(fù)性所可能帶來的撫慰“疲勞”。

附圖說明

圖1為時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰交互系統(tǒng)示意圖；

圖2為撫慰資源類別及撫慰實例組織示意圖；

圖3為撫慰強度（撫慰實例數(shù)量）實施示意圖；

圖4為時空撫慰樹示意圖；

圖5為一個時空撫慰樹例。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明做進一步的說明：

一種時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹，撫慰強度遵循由弱至強再至弱的順序，撫慰強度以并行實施的撫慰實例的數(shù)量體現(xiàn)；并行撫慰實例的數(shù)量越多，則撫慰強度越大；反之則越弱。

并行的含義指在某一時間段內(nèi)，同時實施含兩個及兩個以上撫慰實例；各個撫慰實例實施的起止時間不必相等，并行實施的多個撫慰實例稱為一個撫慰實例組。

沿時間軸，第1次實施撫慰實例的時間節(jié)點記為t₁. 每隔時間T ，實施1次撫慰實例。最多實施I 次撫慰實例；有t_i=(I -1)T (i =1, 2, …, I )；

第i 次實施的撫慰實例個數(shù)為N_i(N_i≥1). 其撫慰實例記為E_ij(j =1, 2, …, N_i). 則可得如圖3所示的時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰模型，因其具有樹狀結(jié)構(gòu)，也可稱為時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹，或簡稱為撫慰樹；每個撫慰實例所在位置稱為葉子節(jié)點，或簡稱葉子，圖中N為撫慰實例的數(shù)量，并間接表達(dá)了撫慰的強度。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹具有如下時間特征：1）總體撫慰過程由I 個等長時間段T 組成，I 的值可根據(jù)需要調(diào)整；2）T 值可根據(jù)需要調(diào)整；3）I 和T 值一經(jīng)設(shè)定，撫慰樹的時間結(jié)構(gòu)固定不變；

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹具有如下空間特征：1）撫慰實例組中的撫慰實例的個數(shù)分布總體上符合圖2所示撫慰強度（撫慰實例個數(shù)）分布特征；2）N_i(i =1, 2, …, I )的值一經(jīng)設(shè)定，每個時間節(jié)點的撫慰實例數(shù)量固定不變，從而整個撫慰樹的空間結(jié)構(gòu)固定不變；3）某個時間節(jié)點不同次選擇的撫慰資源類別不是固定不變的；4）對同一類別的撫慰資源，每次選擇的撫慰實例不一定相同。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹的生成方法，包括以下步驟：

①設(shè)置I , T ,N_i(i =1, 2, …, I )值。

②記撫慰資源的類別數(shù)目為N_C. 類標(biāo)簽為C_k(k =1, 2, …, N_C). 在時間節(jié)點t_i(i =1, 2, …, I ), 隨機挑選N_i個類別（允許類別被重復(fù)選擇），記為C_j(j =1, 2, …, N_i). 對類別C_j，隨機選擇一個撫慰實例，記為E_j, 得到N_i個撫慰實例E_j(j =1, 2, …, N_i)。對i =1, 2, …, I ，重復(fù)本步驟，得到時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹實例。

所述的時空結(jié)構(gòu)情感撫慰樹組成的情感撫慰交互系統(tǒng)，包括負(fù)向情感提取裝置、情感撫慰云中心和情感撫慰實施裝置；

所述的負(fù)向情感提取裝置負(fù)責(zé)提取用戶的包括面部表情、文字和生理信號信息，識別其負(fù)向情感狀態(tài)，并輸出至情感撫慰云中心；

所述的情感撫慰云中心具有包括情感撫慰資源組、時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰策略和時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹生成方法在內(nèi)的子模塊；情感撫慰云中心接收負(fù)向情感提取裝置輸出的負(fù)向情感狀態(tài)，并對其匹配以具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰策略，自動生成并輸出具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰樹實例；

情感撫慰實施裝置接收并負(fù)責(zé)實施來自情感撫慰云中心的時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹實例，對用戶實施情感撫慰；情感撫慰實施裝置組成包括智能手機、平板電腦、個人計算機、智能電視、智能音響、智能燈具、情感交互設(shè)備和情感交互機器人終端設(shè)備組成。終端設(shè)備與情感撫慰云中心可通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，負(fù)責(zé)實施來自云中心的撫慰實例；實施的方法包括推送文本、播放語音、播放視頻、調(diào)整燈光色彩、實施肢體動作等，逐次、并行實施各時間點的一個或多個撫慰實例，對用戶進行情感撫慰。

所述的負(fù)向情感提取裝置包括攝像頭、文字采集器和生理信號采集裝置，它們可以是獨立的裝置，也可以是包括嵌入手機、平板電腦和桌面計算機在內(nèi)的設(shè)備的裝置或程序；負(fù)向情感提取裝置對采集到的包括面部表情、用戶所寫的文字和生理信號的信息進行分析，識別其情感狀態(tài)；過濾掉正向情感狀態(tài)。輸出負(fù)向情感狀態(tài)；

如圖1所示，所述的情感撫慰云中心負(fù)責(zé)組織情感撫慰資源組，運用時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰策略對輸入的負(fù)向情感狀態(tài)匹配以具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰策略，運用時空結(jié)構(gòu)化情感撫慰樹生成方法生成并輸出具有時空結(jié)構(gòu)的情感撫慰樹實例；

所述的情感撫慰資源組是撫慰資源以類別進行組織，包括文本、圖片、語音、視頻和肢體動作；

每個撫慰資源類別含許多撫慰實例；每個撫慰實例是可用于進行情感撫慰的一個具體實施例；撫慰資源可在云端進行管理和更新。

實施例

情感狀態(tài)采集裝置監(jiān)測到用戶的情感狀態(tài)為悲傷。將其發(fā)送至云中心。云中心情感撫慰模型模塊生成的一個固定時空結(jié)構(gòu)撫慰樹如下。

①令I =5, T =30分鐘,N₁=2. N₂=3. N₃=5. N₄=3. N₅=1

②t₁處，隨機選擇N₁=2個類別為“勵志短文本”、“撫慰圖片”，分別隨機選擇一個撫慰實例為“勵志短文本3”、“撫慰圖片25”；

t₂處，隨機選擇N₂=3個類別為“撫慰短文本”、“勵志文本故事”、“撫慰色彩”，分別隨機選擇一個撫慰實例為“撫慰短文本21”、“勵志文本故事7”、“撫慰色彩4”；

t₃處，隨機選擇N₃=5個類別為“撫慰短文本”、“勵志短文本”、“撫慰音樂”、“撫慰視頻”、“撫慰肢體動作”，分別隨機選擇一個撫慰實例為“撫慰短文本14”、“勵志短文本56”、“撫慰音樂8”、“撫慰視頻19”、“撫慰肢體動作2”；

t₄處，隨機選擇N₄=3個類別為“勵志短文本”、“撫慰語音”、“撫慰色彩”，分別隨機選擇一個撫慰實例為“勵志短文本2”、“撫慰語音21”、“撫慰色彩3”；

t₅處，隨機選擇N₅=1個類別為“撫慰圖片”，隨機選擇一個撫慰實例為“撫慰圖片43”；得到的一個撫慰樹如圖5所示。

對情感悲傷，云中心根據(jù)該模型進行向終端設(shè)備（手機、平板電腦、燈具、情感機器人等）逐步推送撫慰實例，實施情感撫慰。

在t =0分鐘處，并行推送、播放“勵志短文本3”、“撫慰圖片25”；

在t =30分鐘處，并行推送、實施“撫慰短文本21”、“勵志文本故事7”、“撫慰色彩4”；

在t =60分鐘處，并行推送、播放、實施“撫慰短文本14”、“勵志短文本56”、“撫慰音樂8”、“撫慰視頻19”、“撫慰肢體動作2”；

在t =90分鐘處，并行推送、播放、實施“勵志短文本2”、“撫慰語音21”、“撫慰色彩3”；

在t =120分鐘處，播放“撫慰圖片43”。

若保持I =5, T =30分鐘,N₁=2. N₂=3. N₃=5. N₄=3. N₅=1的參數(shù)不變，重復(fù)運用撫慰樹生成方法，將得到時空結(jié)構(gòu)相同，葉子節(jié)點不同的撫慰樹。葉子節(jié)點的不同表現(xiàn)為：1）同一葉子節(jié)點的在不同次得到的撫慰資源類別不同；2）相同撫慰資源下每次選擇的撫慰實例不同。因此撫慰樹的生成結(jié)果具有不確定性和多樣性。這種既定時空結(jié)構(gòu)下的撫慰樹的多樣性能夠降低重復(fù)性造成的撫慰疲勞。

本發(fā)明與當(dāng)前“情感狀態(tài)→反饋情感”的“單點”式交互方法不同，本方法采用了“情感狀態(tài)→時空結(jié)構(gòu)化反饋情感組”的交互方法。對某負(fù)向情感狀態(tài)，自動生成具有時空結(jié)構(gòu)特征的撫慰樹。撫慰樹由一系列撫慰實例按照時間和空間有序排列。這種結(jié)構(gòu)化撫慰模型符合負(fù)向情感撫慰的循序漸進和多舉措并舉要求。撫慰樹實例的生成結(jié)果具有多樣性和不確定性，能夠降低可重復(fù)性所可能帶來的撫慰“疲勞”。

以上實施案例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進等，均應(yīng)視為本申請的保護范圍。