技术涵义

1、“机器情感”(Machine Emotion)。研究如何用机器，如计算机、机器人等，模拟、识别人或动物的自然情感。 生成、表现类似于自然情感的机器情感。如虚拟电视节目主持人或虚拟电影演员的喜、怒、哀、乐、爱、恨、恩、仇等人工情感。

2、“情感机器”(Emotional Machine)。开发可以模拟、延伸和扩展自然情感，具有类似人的情感的情感机器，如虚拟的或实际的“情感机器人”(Emotional Robot)以及各种具有人工情感的计算机应用系统、自动化系统。如:基于人工情感的产品设计系统，商品采购系统。

因此，“人工情感”学科的研究目标是模拟、延伸和扩展“自然情感”(特别是人的情感)，其研究对象有“机器情感”与“情感机器”两方面。

相关发展

人类社会经历了第一次浪潮（农业革命）和第二次浪潮（工业革命）之后，正在展开声势浩大的第三次浪潮——信息革命。信息革命主要包括信息生产和信息处理两个方面。在信息革命时期，科学技术各学科专业的迅速分化和社会生产各行业分工的日趋细化，各种科学技术的大量产生，形成了“信息爆炸”的局面，信息处理方面的发展水平逐步成为信息革命发展的瓶颈，社会在信息处理方面一旦取得重要成果往往会引发和促进整个人类社会在经济、政治和文化领域的深刻变革，因此计算机技术的发展水平可以看作是信息革命浪潮的中心线索，人工智能（包括人工情感）的发展水平又可以看作是计算机发展的核心内容。

科学技术发展的迫切需要

21世纪，科学技术正在步步逼近自然界的各种“极限”，目前超高温、超低温、超真空、超导、超强磁场、彻底失重等研究已经取得了很大进展。工业革命有力地促进了各独立学科的专业化发展，信息革命促进了各学科朝着综合性、交叉性、极限性、特异性、精确性的方向发展。当代科学技术发展形成的思维方式存在如下特点：从绝对走向相对；从单义性走向多义性；从精确走向模糊；从因果性走向偶然性；从确定走向不确定；从可逆性走向不可逆性；从分析方法走向系统方法；从定域论走向场论；从时空分离走向时空统一。这些崭新的思维方式既有助于人们对于自然现象进行深入的、广泛的、系统的研究，也有助于人们对于社会现象的研究，从而有利于社会科学的发展，有利于自然科学与社会科学的融合。尽管如此，科学技术对于人脑自身的研究却举步维艰，虽然人们在生命科学（如生物技术、遗传工程等）上不断取得进展，并在物理层次和生理层次上对于人脑内部结构的认识也不断深入，但是，对于人脑各组成部分的功能特性及其逻辑关系的认识却始终是模糊的。目前，计算机科学的发展经历了算术运算、数学运算、逻辑推理、专家系统和模式识别等五个发展阶段，在人工智能的认知领域已经取得了显著的成果，但在人工智能的情感领域却收获甚微。情感是人类智能的重要组成部分，也是生命科学的重要组成部分，没有情感的智能是残缺不全的，不解决“人工情感”的理论问题，生命科学中的许多理论问题将无法解决。目前的智能计算机只包含了反映理性思维的“脑”，那么，人工情感将使其增添了具有感性思维的“心”，在人工智能理论框架下产生了一个质的进步，从广度上讲它扩展并包容了智能，从深度上讲体现了一种更高层次的智能。人工情感又是一门高度综合性的科学，广泛涉及哲学、生理学、心理学、生物学、思维科学、社会学、计算机、医学等多门学科，情感理论的发展状态将会对这些学科的发展状态产生重要的影响，情感理论的发展如果受到制约，必然会对这些学科的发展产生严重制约。

计算机应用扩展的迫切需要

计算机应用扩展的迫切需要。目前的计算机在人工智能方面已经取得了突出的成就，能够在算术运算、数学运算、逻辑推理、专家系统和模式识别等方面出色地完成人所赋予的许多工作任务。然而，这远远不够，人们期待着计算机在替代、帮助、补偿和强化人类劳动的众多方面应该有更多、更好的作为。一是要建立和谐而自然的人机界面。如今人类生活已经无法离开计算机了，在计算机不断升级的同时，人与计算机之间的交互方式却没有什么明显的改变，基本上是借助于键盘、鼠标等被动式的中介手段，计算机无法理解和适应人的情绪或心境。人们相互之间的沟通与交流是自然而富有感情的，计算机如果没有情感能力，就很难指望它具有类似人一样的高层次智能，也很难期望人机交互真正实现和谐与自然。二是要进一步提高计算机自身运行的速度和效率。大家都知道，一方面计算机对于一些非常复杂而繁琐的问题能够轻松而快速地解决，其运转速度、记忆容量和计算准确率等是任何人都无法跟它相比的，另一方面对于一些非常简单而直观的常识性问题却无所作为，智力远不如一个三岁儿童，这主要是因为人脑能够在情感的引导下，按照某些“价值特性参量”（如重要性、紧迫性、倾向性、经验性和关联性等）来生产、筛选、组织和使用信息，从而可以简化过程，节约资源，加快速度，减少差错。由此可见，人工情感有一个非常重要而往往容易被人们所忽略的作用，那就是提高计算机自身所有资源的效率和速度。三是要使计算机的运行具有更多的自主性和创造性。目前的智能机器人都是在人的严格控制之下，在特定的时间和特定的顺序完成所有规定的程序或动作，没有任何自主性和创造性。情感的赋予就能够使机器人以既定的“价值目标”为行为方向，以内设的“知情意系统”为价值计算依据，以“实现最大价值率”为行为准则，建立一系列价值计算的函数关系式或约束方程式，再根据自然环境和人文环境确定边界条件，选定情感和意志的动力特性参数，就可以主动地、创造性地确定和调整“整体规划、行为方案和具体动作”，然后对行为的最终结果进行价值评价，以便及时地修正“知情意系统”，达到总结经验和吸取教训的目的。由此可见，情感是人具有自主性和创造性的内在原因，是人与机器人的根本差别之所在。

社会生产力进一步发展的迫切需要

人类进入信息社会后，信息的“爆炸”使社会生产力出现了突飞猛进的发展，同时信息的传播速度、处理速度、运算正确率、存贮容量、检索速度等越来越赶不上社会生产力的发展需要，从而使信息的处理手段的发展水平逐渐成为社会生产力持续快速发展的决定性因素。目前计算机的人工智能水平已经达到了一个空前的高度，许多方面已经大大超过了人脑的智能水平，可供进一步发展的空间已经越来越狭小，人们急需寻找一个新的突破口，来实现人工智能的又一次历史性飞跃，以满足社会生产力对于信息处理手段不断增长的需要。显然，发展人工情感是实现人工智能水平质的飞跃的重要途径，也是社会生产力形成新的跨跃的重要途径。总之，计算机的出现揭开了人类社会第三次伟大浪潮——信息革命的序幕，人工情感的出现将把这次伟大浪潮推向一个全新的发展阶段。

实现人工情感的历史必然性

事实上，情感是智能的一部分，而不是与智能相分离的，它是一种特殊的智能，意志是一种特殊情感，因而也是一种特殊智能，我既然能够实现狭义智能的人工化，就必然能够实现广义智能的（即情感和意志）的人工化。数学是人们认识事物的一种重要手段，其目的在于帮助人们更加客观、更加精确地认识事物，世界上没有任何事物是不能认识的，也没有任何事物不能进行客观和精确地进行认识，只要数学理论足够发达，对于客观事物的本质特性和内在规律性能够充分了解，任何模糊的、不确定的、边界性的、突变的、特性化的、抽象的事物都可以相应地采用模糊的、概率的、边界的、突变的、具体的数学理论进行分析。我们既不能被情感的多变性、模糊性和主观随意性所迷惑，把情感与认知的差别绝对化和神秘化，把情感看作是神秘莫测的东西，也不要把情感和意志简单地与智能混为一谈；既要看到实现人工情感的现实艰难性，也要看到实现人工情感的历史必然性。

理论争论

为了实现用人工的方法和技术来模仿、延伸和扩展人的情感的目的，就必须首先建立情感的数学模型，实现对情感的内部逻辑关系及其运动变化进行严密的逻辑推理与精确的数学运算。然而，针对情感能否进行精确计算和人工化，目前的理论界存在激烈的争论，具体体现在三个方面。

1、可能性与不可能性的争论。一种观点认为，人的情感如同人的智能一样是可以进行计算，并在此基础上可以实现情感的人工化或数字化。协同学领袖哈肯曾经预言，“从长远的观点看，有希望制造出以自组织方式执行程序的协同计算机来模拟人类智能”，他系统阐述了他的脑活动和认知的协同学研究结果。另一种观点认为，情感具有不可计算性，人工情感是不可能实现的。他们认为，有些问题是可计算的，即对于这些问题存在可解的算法；但是还有一些问题不是可计算的，即对于这些问题不存在可解的算法。例如，停机问题是不可计算的，程序验证问题是不可计算的，检查一个图灵机是否接受一个给定的输入符号串是不可计算的，“波斯特对应问题”是不可计算的，等等。他们认为，认知的本质是计算，无论是人脑还是计算机，都是操作、处理符号的形式系统，而信息的收集、存储和处理的过程都是算法可计算的，因此认知和智能的任何活动都是图灵意义上的算法可计算的。与现代计算机不同，大脑不是一种通用图灵机，大脑的每一部分都是特异化的，并且是在相互作用中完成整体心智活动的，体现出一种内在的、依存性的、整体自涌现的形式，难以难以计算。哥德尔严格区分了心、脑和计算机的功能，他认为，心脑同一论是我们时代的偏见，心的可计算主义是应当批判的，假定存在超过人心的机器我们能证明吗？托尼•霍尔说：“大脑思维和计算机算法，乍一想这两者有相似性，但我们对大脑了解得非常少，基本结构都远远没有弄清楚。机器是不可能取代大脑的。”他说，比如编程，人的灵感机器没有，机器只能用来排错，机器只是助手。他们认为，欲望、情感和意志是具有主体意识的人类本身专有的，一旦它们脱离人就不存在了或者说变成假的了，情感只有是真时才能起作用，不可想象一台机器会自发地产生那些根本不属于它的特性；情感是不能制造的，模拟永远是假的；情感与人的社会性需求密切相关，电脑不具有任何社会性需求，因而不可能具有真正的情感，具有人类情感的电脑就象永动机一样永远不会实现，除非它具有独立意志。

2、必要性与不必要性的争论：一种观点认为，目前的人工智能基础理论已经处于相对停滞的状态，人工情感是人工智能必须面对的课题，是人工智能进一步发展的瓶颈，人机界面的人性化、程序运行的自主化、智能资源的效率化等都需要立即解决情感的可计算问题，解决人工情感的一系列基础理论问题和具体技术问题，人工情感已经具有了很迫切的社会需要。另一种观点认为，人工情感是科学研究上一种多余的“奢侈”。人类思维是一个巨大的系统工程，其基本的流程至今还没有完全研究清楚，很多内容甚至不能用语言表达，但肯定不会像二进制那样简单。人脑含有大约1000亿个神经元，每个神经元还有大约１万个连接，在如此复杂且高效的系统中，信息的处理远非人类想像得那么简单，情感型电脑对硬件和软件有着极为特殊的要求，人类目前的技术手段和思维高度远没有达到要求，对情感进行计算几乎是不可能的，即使能够部分做到，也将会付出高昂的代价，目前的人机交互技术水平已经基本满足了人们的要求，指望某一种技术使得智能化或是交互形式在便捷性上有巨大的发展，基本上是不现实的，也是没有必要的。这种观点还认为，目前还没有形成对于情感计算机强烈的社会需求，如果技术的高度超过了社会的需求，其结果要么是技术本身被人们所遗弃，要么是技术的存在使人类的本性退化。智能化的最终目的是延伸人的控制力，但目前智能化似乎进入了绝对化的发展空间，大多数研究人员忽视了两个关键问题——智能化的效果和智能化的成本。技术的成本确实是一个无法回避的问题，“如果智能化的成本在某一时刻超过了人力资本，那么还会有谁去用智能设备呢？”

3、现实性与非现实性的争论。一种观点认为，人工情感是即将到来的现实。克里克认为：“现在是可以用科学的方法研究意识的时候了，人的意识和精神活动完全由神经细胞、胶质细胞的行为和构成方式、以及影响它们的原子、离子和分子性质所决定，它们完全由物理化学规律支配”。生物计算机的出现，使人工情感变得越来越现实化，科学家发现了分子之间自发的组成具有计算能力的系统的方法，最可能成为生物计算机运算单元的是DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）。另一观点认为，人工情感是件遥远的事情。计算技术发展到今天，对大脑结构和思维本质的无知成了人工智能的“音障”，它们的阻力像激波一样难以突破。目前对于大脑如何工作还没有一个像样的理论基础，里克•雷斯特认为，大脑太复杂了，没有人知道它怎么活动，谈不上模拟大脑的算法，“假设有可以模拟大脑算法的机器，这样的机器有智能和意识吗”。 张亚勤和微软亚洲研究院的两位副院长张宏江、沈向洋在合写的文章中说，一些科学家提出，“人类思维的规则几乎是不可能被完全破译的，所以机器所能够接受的永远都只是残缺不全的‘人的智能’，再强大的机器也不可能再现人类思维的复杂机制。” 由于大脑结构的复杂性、意识的复杂性、认知过程的复杂性、常识知识结构的复杂性等等，也由于意识最重要特征是它的意向性、自明性或自指性，彭罗斯认为这些特征显然是超越逻辑的，是超越目前的算法的。人的情感思维与电脑的智能思维是两种完全不同的思维方式，电脑的最基本构成是处理器、内存和总线结构，它们只能对电路的开关作出反应和发生作用，这就决定了电脑的“思维”方式的有限性；电脑不存在意识，没有心理平衡问题，无法建立主体价值观，不能自动对所有的感受进行过滤，以便处理有用和必要的事情；人脑绝不是单纯处理0和1的装置，它直接接受和处理模拟信号，它的记忆是经验块堆的建立、关联和组合，如果电脑实现人脑功能，它必须在结构和工作机理上彻底翻新；人不会制造完美，大自然则能，人脑是目前物质的最高实现形式，人类只能实现人脑与电脑的交互，根本不可能制造具有真正的人脑思维方式的电脑；人是感性和理性的矛盾统一体，未来电脑可以让我们的社会数字化，但我们却难以让它感性化。总之，电脑距我们人脑还有遥远的距离，中间似乎隔着许多不可逾越的鸿沟。