[发明专利]基于多通道脑电数据的积极情绪多标签分类方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于多通道脑电数据的积极情绪多标签分类方法及装置，包括：利用切分窗格的形式，使用大小为n秒的窗格得到脑电数据的时‑频域特征；获取脑电数据在时间序列上的隐层特征向量；捕获脑电数据在时序上与多标签情绪类别之间的关联；依据所述关联和隐层特征向量，得到脑电特征表示；利用图卷积神经网络学习各积极情绪词之间的关联关系；利用脑电特征表示与图卷积神经网络输出之间的点乘结果，得到脑电数据的积极情绪多标签分类结果。本发明利用脑电信号中与情绪关联大、区分能力强的特征，可精确地完成基于脑电的电影诱发的多标签积极情绪分类任务。

技术领域

本发明属于情感识别领域，具体涉及一种基于多通道脑电数据的积极情绪多标签分类方法及装置。

背景技术

“只有在神秘的爱的方程式中，才能找到任何逻辑原因。”当约翰·纳什在诺贝尔颁奖典礼上对他的妻子吐露衷情时，我们都被电影《美丽心灵》中所讲述的故事中那种纯洁的爱、坚贞的陪伴以及对科学的尊重深深打动了。正如这个例子所示，电影创作的目的一部分是为了唤起观众的情感反应。电影中的情感表达，就像我们在现实生活中所做的一样，是通过语言和行动来传达的。正如谚语所说，“电影让我们眼花缭乱，娱乐我们，教育我们，让我们高兴”。

电影可以通过认知上的因果关系诱发情绪，例如，在认知上对不公正的欣赏往往会引起愤怒，而失去往往会导致悲伤。根据情绪管理的概念，几乎所有的电影选择都是为了愉悦或增加积极效果的结果。即使是恐怖电影也可以为了同样的目的而选择，比如享受从紧张中释放或解决的乐趣。电影可以给观众带来短期效应，并促进人们在行为和特征上的长期变化。根据弗雷德里克森的扩大和建立理论(参考文献：Barbara LFredrickson.2013.Positive emotions broaden and build.In Advances inExperimental Social Psychology.Vol.47.Elsevier,1–53.)，一个人的积极情绪可以成倍地上升，人类能够在困难时期将当前的积极情绪转化为未来需要的积极资源。所以积极情绪对人类生活有一定的积极作用。电影作为一种积极的媒体形式，不仅可以帮助确定我们的榜样和导师，还可以帮助提高性格的优势。电影所唤起的积极情绪可以激发人们对美好生活的追求，包括但不限于塑造自己的性格、强调自我接纳和提高当前的生活满意度。因此，探讨观众在观看电影时感受到的积极情绪和情感认知具有很大的现实意义。

在我们的研究中，由于积极情绪具有独特的认知功能，我们对其给予了关注。与消极情绪不同，积极情绪是高度相关的，很难将它们区分开来。电影，作为一种时间序列的多媒体内容，可以同时传达多种积极情绪。因此，传统的基于电影的多类单目标情绪分类模型过于简单，不适合我们的任务，因为一个电影片段通常会同时唤起一个以上的积极情绪，如图1所示。在本文中，我们通过将问题表述为多标签分类任务来分析电影诱发的积极情绪，即一个电影短片可以同时被划分为多个积极情绪类别，并提出一个新颖的算法来解决这个问题。