網易科技訊 據國外科學網站Nautilus報道，安傑莉卡·莉姆（Angelica Lim）在烤蛋白杏仁餅乾時，直木（Naoki）會在廚房裡幫她。她的助手只擅長篩麵粉之類的重複性工作，但他的存在讓烘焙工作更有趣。直木很可愛，身高只有0。6米。他全身幾乎都是白色，某些部位是藍色，耳朵帶有揚聲器。他的嘴是個小圓圈，這能讓他表現出驚訝的表情，實際上，他的嘴是個照相機，雙眼是紅外線接收器和發射器。
早在2013年莉姆曾說，“我只是很喜歡機器人。”當時她在日本京都大學智慧科學與技術繫念博士。她透過直木來探索機器人如何表達情緒並與人交流。直木由法國奧爾德巴倫機器人公司（Aldebaran Robotics）研製，他的日語名字大致意為“不僅是一臺機器”。當莉姆吹長笛時，直木會在旁邊用特雷門電子琴或沙蛋伴奏。
當然直木聽不懂笑話，也無法享受音樂，看到餅乾也不會饞得流口水。雖然我們稱之為“他”，但他只是金屬部件和電路板的集合。當我們對著Siri語音助手大叫或對著電腦咒罵時，它們並不會做出什麼反應。機器無法理解我們的感受。
至少這是我們的想法。我們通常認為，擁有情感以及讀懂他人情緒的能力是人類的特質。我們不期望機器瞭解我們的想法或對我們的情緒做出反應。我們自恃高它們一籌，因為我們會表達情感，而它們不會。不管它們執行速度有多快、多麼合乎邏輯，敏感的人類都會贏過它們：《2001：太空漫遊》中，大衛·鮑曼擊敗了工於心計的HAL 9000電腦；《終結者》中，絕望的莎拉·康納打敗了終極殺人機器。《星際迷航》中，麥考伊博士把情感寡淡的斯波克稱為“綠色血液的不近人情的”生物。人們針對犯罪分子的道德推理往往會圍繞著他們的情感缺失。這些都可以看出，我們把情緒視為人類這一身份的核心。
我們是特殊的、難以解讀的，除此之外，各種奇想和幻想讓我們具有人性。然而，這裡可能存在一些誤解。作為人性中難以捉摸的一種本質，情感或許只不過是對環境變化的自主反應，好比進化過程中作為一種生存反應而在人類的生物硬體中編寫的軟體。
紐約大學神經科學研究中心的科學家約瑟夫·雷道克斯（Joseph LeDoux）用所有生物中存在的“生存通路（survival circuits）”來描述情感。生物體（無論如變形蟲一般簡單，或像人類一樣複雜）對環境刺激作出反應，能夠提高自身生存和繁殖的可能性。刺激切換了生存通路上的開關，促使生物體產生能夠提高生存率的行為。以特定模式啟用的神經元可能會觸發大腦發出釋放腎上腺素的命令，從而令心跳加快，讓動物戰鬥或逃離危險。雷道克斯指出，這種身體狀態是一種情感。
羅切斯特大學的心理學助理教授梅利莎·斯特奇（Melissa Sturge）認為，情緒與我們的生存有關。她說，“它們是對環境線索的迴應，並能夠引導你的行動。如果害怕，你可能會逃跑。如果從吃東西中獲得樂趣，你可能會吃得更多。你所做的事有利於你的生存。”人類“生存工具包”中的關鍵是溝通，而藉助移情作用，情緒有助於促進溝通。
透過這種推理，每一個想要生存的生物都會以某種形式表達情緒，雖然表達方式與人類不太相同。寵物的主人會告訴你，狗能夠感受情緒。雷道克斯認為，所謂的情感是我們對這些情緒狀態的有意識的解釋和描述。他把內疚、嫉妒或自豪等其他型別的情感稱為“高階或社交情緒”。
我們表達情感的生理結構與情感本身息息相關。埃裡克·芬齊（Eric Finzi）在新書《情感面孔》中描述，微笑讓人們更快樂，不過如果注射了肉毒桿菌，臉部會變得僵硬，無法恰當地表達情緒，顯得欠缺同理心。這樣看來，生理部位會影響情緒的表達。
但是，如果我們的情緒狀態是機械性的，就可以被檢測及測量，這就是情感計算領域的科學家們目前所致力的研究內容。他們希望透過捕捉來自人類聲音、面部、甚至走路方式的線索讓機器像我們一樣解讀人類情緒。計算機科學家和心理學家正在訓練機器識別和迴應人類的情緒。他們試圖將情感分解為可量化的各種屬性，這些屬性還具有可描述的生理機制以及可測量分析的定量特徵。他們正在研究演算法，當患者試圖隱藏自己的真實感受時，這類演算法會提醒治療師。他們也在研究能夠感知並回應人類情緒的計算機。有些研究者把情感分解為各種數學形式，並把它們編入機器人中，因為他們認為，受恐懼、喜悅或慾望驅動的機器或許能做出更好的決策並更有效地完成目標。
羅切斯特大學的電子和計算機工程教授、斯特奇合作者之一文迪·海因澤爾曼（Wendi Heinzelman）正在開發一種基於說話人的聲音特徵來感應情緒的演算法。海因澤爾曼向計算機輸入了演員試圖傳達不同特定感受的語言樣本，並告訴計算機哪些片段聽起來很開心、傷心、憤怒等等。計算機會測量這些樣本中的音高、緊張感和音量等引數的波動。波動更多對應著更積極的情緒狀態，如快樂或恐懼。計算機還對共振峰展開跟蹤，共振峰是一種受到聲道形狀影響的基頻頻帶。如果喉嚨因為生氣而收緊，聲音就會隨之改變，計算機可以測量出來。有了這些資料，就可以進行統計分析，找出一種情緒與另一種情緒之間的區別。
劍橋大學計算機實驗室的博士後研究員尼爾·拉希爾（Neal Lathia）正在研究EmotionSense，這是一個以類似人類方式傾聽人類言語並抒發情感的Android手機應用。例如，它可能會判斷，說話者開心的機率為90%，並報告，“單純從統計角度來看，你聽起來最像那個表達著快樂情緒的演員。”
莉姆目前是西蒙弗雷澤大學計算科學學院的助理教授。與拉希爾和海因澤爾曼一樣，莉姆認為情感表達具有某些可識別的特質，當我們在動物的行為或歌曲的聲音中識別這些特質時，我們會把相關的情感歸屬其中。莉姆指出，“我更感興趣的是，如何檢測其他事物或生物的情緒，如，音樂或跳來跳去的小狗。”為什麼我們認為某段音樂是悲傷的？她使用了四個引數：速度、強度、規律性和廣度——無論是大聲還是小聲，柔聲還是響聲。憤怒的語言可能語速快、響亮和粗暴，憤怒的音樂或許也是如此。若有人以適中的速度步行，而不是踏著重步走，他的心情可能是滿足的。如果有人緩慢地踱著步子，步伐小而且不規律，他可能正傷心著。莉姆假設，母親正是透過語言和麵部表情的速度、強度、規律性和廣度這些特性向嬰兒傳遞情感，因此人們把它們視為情感的標記。不過莉姆的這一假設還未得到驗證。
目前，為了讓計算機更容易區分情緒，研究人員所致力的情緒型別仍是有限的，因為快樂與歡樂、憤怒與輕蔑之間的區別是微妙而複雜的。海因澤爾曼表示，“情感越多，計算機就越難區分，因為這些情感非常相似。”他目前專注於六種情緒：憤怒、悲傷、厭惡、快樂、恐懼和“不動聲色”。她指出，為了讓治療師評估患者的總體心理狀態，將情緒分為這些一般類別或許是必要的。
聲音當然不是人們表達情感狀態的唯一方式。倫敦帝國理工學院的智慧行為與理解小組負責人、情感和行為計算教授馬亞·潘蒂奇（Maja Pantic）使用計算機視覺技術捕捉面部表情，並分析它們如何傳達人的感受。她的系統跟蹤各種面部運動，如抬眉、落眉以及嘴部或眼睛周圍肌肉的運動。該系統可根據展開微笑的速度和持續時間來區分真正的微笑和禮貌性的微笑。潘蒂奇已經確定了45種不同的面部表情，在大約80%的時間內，她的計算機可以識別出其中30種表情。受限於計算機的二維視覺等障礙，她的系統無法識別其餘的表情——面部不同方向的運動、咬緊的下顎和磨牙等可能傳遞感覺的行為很難被識別。大多數情緒識別系統在實驗室中運作得很好。但在條件不完善的現實世界中，它們的準確性仍然很低，但正在逐漸改善。潘蒂奇表示，“我相信幾年後，或許五年後，我們將擁有能夠在現實生活中展開分析、並以無監督方式學習新模式的情緒識別系統。”
把情緒進行明晰地區分後，再予以記錄和分析，研究者就可以把它們輸入到機器中。這類研究的價值在於，由此產生的機器人將與人類展開更豐富和有趣的互動。莉姆希望有一天，直木在活動或演奏特雷門琴時能夠傳達出自己的情緒狀態。
研究者對情感式機器人感興趣也存在更深層次的原因。如果情緒能夠幫助生物存活下去，那麼在未來情緒能否幫助機器人實現同樣的目的？可以根據環境感受到情緒的智慧代理，如，機器人或軟體，能夠快速做出決策，就像人類看到房子著火時放棄一切並逃離現場那樣。荷蘭烏得勒支大學計算機科學教授邁赫迪·達斯坦尼（Mehdi Dastani）指出，“情緒能夠讓你集中注意力，你的關注焦點從正在做的事轉變為重要得多的目標，如，自救。”
達斯坦尼試圖賦予了智慧機器人他所稱的“情感邏輯”，這是對22種不同情緒狀態的具體描述，如憐憫、幸災樂禍、憤恨、自豪、欽佩、感激等等。他解釋，機器人可透過這些情緒評估它朝著目標邁進的進展。一個無情緒的機器人，被指示從A點移動到B點，可能會在途中遭遇障礙，但它只會不斷撞擊這個障礙。具備情感的智慧機器人可能會因進展不順而感到難過，最終放棄轉而去做其他事情。如果這個機器人感到高興，則意味著它離目標越來越近，它應該維持這個程序。但如果它感到沮喪，它或許會嘗試另一種方法。機器人的情緒提供了一種計算機科學家稱為探試程式（heuristic）的問題解決策略，即，像人類那樣的自主發現和學習能力。達斯坦尼指出，“情感是進化過程中確立的一種啟發式機制，它們能夠介入理性的決策中，使決策更加高效。”
但是機器真的能擁有情緒嗎？阿維德·卡帕斯（Arvid Kappas）是德國不來梅雅各布大學情緒、認知和社會背景專業的心理學教授。他認為這個問題需迴歸到對情感的定義。根據某些定義，即使是人類嬰兒，他們主要依靠本能行事，並不具備理解或描述感受的認知能力，或許可以說嬰兒沒有情緒。根據其他定義，這種特徵存在於各種動物中，大多數人都願意相信與人類非常相似的生物也擁有情緒。卡帕說，“像鱷魚一樣情緒化。像魚一樣情緒化。像狗一樣情緒化。”那麼人們是否相信計算機也可能擁有情感？
卡帕斯表示，“可能是機器情緒，而不是人類情緒，因為它們的軀體是機器。”情緒與我們生物體的感受相關。機器人或許能夠感受，但這些感受卻屬於非常不同的自我，因為它們沒有心臟和胃，它們的體內是各種機械部件。一個處於省電模式的機器人可能在做夢，夢的是機械羊。這就會引發道德問題。當智慧掃地機器人Roomba乞求著不要耗盡它的電池時，人類需擔負怎樣的責任？當新款機器人問世、你想把舊款送往回收廠時，你會對舊款機器人說什麼？
田納西大學計算機科學副教授布魯斯·麥克倫南（Bruce MacLennan）表示，“如果人類要與機器人互動、思考機器人能否感受以及在什麼條件下才能感受，這真的很重要。”今年夏天國際計算機與哲學協會舉辦的活動中，麥克倫南將針對他的論文發表一次演講，論文論述的是如何善待未來的機器人。他認為這不僅僅是一個哲學問題，而是一個可以科學解決的問題。他試圖將情緒分解成他所稱的“原型現象（protophenomena）”——這是引發情緒的物理效應中的最小單位。他說：“原型現象非常微小，人們通常不會意識到這種現象是他們意識體驗的一部分。應該存在一些可科學測量、以在機器中重現的基本物理量。”
麥克倫南指出，“我認為，若能讓機器人做出我們想要的那些決定，它們將不可避免地產生意識。而且，雷道克斯認為，人類意識促進了我們對情感的體驗，這樣看來意識也可能催生能夠體驗情感的機器人。”
麥克倫南表示，“可能還要數十年的時間，我們才需面對機器人能否具有與人類相似的情緒的問題。我不認為這些問題是當下需要解答的，但它們確實說明了我們對自身的理解，所以這些問題還算好解決。”他認為，與情感機器人相處的深刻影響或許等同於一種文明與另一個文明的交匯或人類與外星智慧生物的接觸。我們將不得不面對這樣一個問題：人類的感受是否存在什麼特別之處，如果不存在，人類本身是否有什麼特別之處。他說，“這或許會讓我們更關注：當面對某些方面與我們如此相似、其他方面卻完全陌生的機器人，我們應如何做才能無愧於人類這一身份。”（惜辰）
