[发明专利]一种基于对话的情感脑电信号诱发方法

说明书

本发明涉及一种基于对话的情感脑电信号诱发方法。主要解决现有情感脑电信号的诱发方法存在的孤立的情感语音诱发脑电信号与实际的情感需求不适应的技术问题。本发明的技术方案是：该方法的具体步骤为：1)情感诱发材料的收集；2)实验设计，采用“微信”语音的聊天方式，使参与者通过角色扮演的方式与计算机所扮演的角色模拟一段真实场景中的聊天过程，诱发参与者的真实情感，得到与情感诱发材料标注一致的情感脑电信号；3)实验诱发与采集，采用语音和文字相结合的对话模式，在实验开始前，参与者静坐于电脑前带好脑电采集帽，每当参与者听到一次计算机所扮演的角色所发出的语音时，参与者对所听到的情感语音信号进行情感维度打分。

技术领域

本发明属于脑科学和情感计算技术领域，具体涉及一种基于对话的情感脑电信号诱发方法。

背景技术

情感脑电信号可通过多种方式诱发得到，因而它们在情感种类、标记方案等方面都存在很大差异。在诱发方式的选择上，目前主要是基于视觉、听觉及视听感知诱发。对于语音诱发来说，其呈现方式与视觉信号不同，它需要按照时间顺序依次呈现，因而只有将音频信息全部播完，人脑才可正确理解音频信号所表达的内容。在情感语音诱发材料中，不同语音的声学参数(基频、强度、时长等)一般很难统一，不同文献选择不同的情感诱发材料，就会使得实验结果的可对比性难以确定，从而导致语音中具体情感的认知分析结果不具有统一性，另外，在情感材料的选择中，所选情感类型的数目与种类也是各不相同，很多研究者采用离散情感模型，如：2类情感(高兴、悲伤；正性、负性)，3类情感(高兴、生气、悲伤)，4类情感(生气、厌恶、恐惧、高兴)，6类情感(生气、厌恶、恐惧、高兴、悲伤、惊奇)等。离散情感模型虽然简单且容易理解，但它在描述情感能力方面有很大局限性，且离散情感模型对情感划分的类别数目难以确定，因为人的情感十分复杂，无论将情感划分成多少种类，也无法将全部情感状态包含在内，加之人们所处地域及文化的差异，相同情感词之间也会存在不同翻译，例如“快乐”，可以翻译成“Glad”和“Happy”。而连续情感维度理论就不存在此问题，它可以从多角度，多方向描述不同情感类别之间的联系，如目前使用较广的DEAP数据库，它就是从四个连续情感维度(VAD维度和喜欢程度)对情感脑电信号进行标注。然而，连续维度在人工标注上却存在理解性难的问题，如三维连续情感VAD(V-效价度(Valence)；A-唤醒度(Arousal)；D-控制度(Dominance))模型，实验参与者就很难从字面意义上理解它所表示的情感意义。最后，对于语音诱发来说，基于情感语音的脑电信号多是采用“孤立”的单个语句或单个字词进行诱发，即便选择相同的情感语音对参与者进行诱发，但由于缺乏上下文语境，没有情感信息的传递和过渡，不同的实验参与者所得到的信息也会不完全相同，因为不同的情感语音是“孤立”的呈现给参与者，参与者接受不同情感语音时较为“被动”，在实验过程中缺乏“参与感”，这与真实场景下的情感语音认知状态有一定差异，因而，也就很难获得所需的脑电信号了。事实上，情感语音存在于某个场景下的两人或多人对话中，在现实生活中，采用孤立的情感语音诱发脑电信号并不适合实际的情感需求。

因此，针对此问题，为了得到更加真实有效的脑电信号，本发明采用汉语“对话”的方式对参与者进行诱发，实验过程类似“微信”语音对话形式，附以对话场景信息作为实验背景介绍，让参与者扮演对话中的一个具体角色，主动参与到情感对话过程中，诱发参与者的情感，同时在数据的采集的过程中对情感诱发材料进行标注，采集与标注情感一致的情感脑电数据，该数据可用于情感脑电信号的分析及识别，探索情感语音在真实对话场景下的脑认知过程。

发明内容

本发明的目的是解决现有情感脑电信号的诱发方法存在的孤立的情感语音诱发脑电信号与实际的情感需求不适应的技术问题，提供一种基于对话的情感脑电信号诱发方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于对话的情感脑电信号诱发方法，其具体步骤为：

1)情感诱发材料的收集