[发明专利]一种人机交互方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于人机交互、情感计算技术领域，涉及一种人机交互方法及系统。

背景技术

人的各种情感、动机等深层信息在人际交往中扮演着重要角色。它们一般通过语调、表情、体势、肢体动作进行传递，称之为非语言信息。与显式的语言相比，非语言信息在人际交往中往往发挥着更为重要的作用。一方面，非语言信息的形象表达更能有效地传递人的内心思想。另一方面，当说话人的语言信息和非语言信息不一致时，人们更倾向于相信后者。

随着情感计算技术的兴起，人们越来越希望在人机交互中赋予机器人、虚拟人以情感的理解和表达能力，以构建更为友好、自然的人机交互技术。

人类非语言信息具有模糊性和随机性。以情感为例，人很难清晰地对自己所处情感状态的强烈程度进行量化。情感强度级别间不存在明确的边界。另一方面，人即使要表达同类型同等强度的情感，每次所运用的语调、表情、肢体动作都存在差异。因此，情感的表达又是随机的。正是这种丰富的随机差异性，使人类身体语言展现出无穷魅力。

在现有的人机交互技术中，有两类方法用于识别人的非语言信息类型及其强度。即人工的方法和自动的方法。人工方法是由交互一方输入自己要表达的非语言信息类型及其强度。在QQ等即时通信工具中，用户通过输入表情符号或图棒设置自己的情感状态。自动的方法一般是开发智能识别算法，根据用户输入的语言值，或者采集用户的面部表情、肢体动作、各种生理信号等，分析其情感状态。目前，自动识别方法一般还处于实验室研究阶段，没有进入大量应用。较为常用的还是由用户指定其非语言信息类型及强度的人工输入方法。

在各种人工非语言信息输入方法中，一般没有考虑人类情感、动机等非语言信息的模糊性和随机性。例如，采用图棒表达情感状态时，图棒的表现形式是重复的、固定不变的。这显然不符合人类对各种非语言信息认知的不确定性。由于现有非语言信息交互手段不能刻画非语言信息的模糊性和随机性，因此其表现结果缺乏多样性，无法持久吸引用户的兴趣。

发明内容

本发明的目的是提供一种人机交互方法及系统，以解决现有非语言信息表述时表现形式单一、重复、固定不变的问题。

为实现上述目的，本发明的人机交互系统，包括信息输入设备，所述信息输入设备通过点击非语言交互控件的不同位置来控制虚拟人物相应幅度的动作，所述非语言交互控件用于对非语言信息强度进行自动分级和发送输入的语言信息。

进一步的，所述非语言交互控件为矩形控件。

进一步的，所述非语言交互控件用于表述的非语言信息包括尊敬、高兴、悲伤。

本发明的人机交互方法步骤如下：

    （1）将所要表达的非语言信息按强度分为不同的级别，并将不同的级别分别与非语言交互控件的不同位置相关联；

    （2）信息输入设备点击非语言交互控件上的一点；

    （3）系统根据非语言交互控件上的点击位置识别要表述非语言信息的强度，并将识别结果发送给虚拟人物；

    （4）虚拟人物执行非语言交互控件发送的识别结果。

进一步的，所述步骤（1）中将非语言信息级别数分为N，非语言交互控件为矩形，该矩形高为H，则非语言信息强度等级的期望为Ex_i=(2N-1)H/2N(i=1, 2, …, N)，分别以En_i(i=1, 2, …, N), He_i(i=1, 2, …, N)为熵和超熵，建立非语言信息的第i级控件云模型C_i(Ex_i, En_i, He_i)。