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前言1

第1章 人工心理1

1.1 NBIC会聚技术1

丛书序言1

1.2 数字人技术4

1.3 人工心理相关研究6

思考题19

参考文献19

2.1 概论21

2.1.1 “人工大脑”的概念21

第2章 人工大脑21

2.1.2 “人工大脑”的技术与实现22

2.2 大脑的基本知识23

2.2.1 概述23

2.2.2 大脑的基本组织结构25

2.2.3 大脑的三个部分26

2.2.4 左右脑的区别与联系26

2.2.5 左右脑的结构与功能27

2.2.6 左右脑协调工作的机理28

2.3.1 事件相关脑电位的提取原理30

2.3.2 事件相关脑电位在认知科学与脑科学研究中的重要作用32

2.4.1 BCI技术概述36

2.4 脑机接口（BCI）技术36

2.4.2 BCI技术的发展历史37

2.4.3 BCI技术的研究状况39

2.4.4 BCI技术的应用领域39

2.3 事件相关脑电位在脑科学研究中的作用39

2.4.5 BCI脑控机器人技术42

2.5 人工大脑简单记忆功能的电路实现53

2.5.1 Hopfield神经网络54

2.5.2 电路设计56

2.5.3 电路的实现过程与实验结果58

思考题62

参考文献62

3.1 概论64

第3章 人工情感64

3.2 情绪心理学69

3.2.1 基本情绪理论69

3.2.2 情绪的主要成分71

3.2.3 情绪的维度描述71

3.2.4 基本情绪与复合情绪72

3.3 情感计算的数学模型与情感形式化78

3.3.1 情绪的数学描述78

3.3.2 几种典型的情绪数学描述88

3.3.3 心理学中对情绪量化的思考89

3.4.1 国际人工情感计算模型90

3.4 人工情感的数学模型90

3.4.2 人工心理的情感形式化方法98

3.5 未来研究需要解决的问题119

思考题119

参考文献120

第4章 人脸工学122

4.1 人脸检测与跟踪技术122

4.1.1 人脸检测122

4.1.2 人脸跟踪方法127

4.1.3 人脸面部特征的提取129

4.2.1 表情识别方法133

4.2 表情识别技术133

4.2.2 人脸面部的特征检测及表情识别135

4.3 人脸合成技术145

4.3.1 概述145

4.3.2 VC环境下人脸表情动画的实现146

4.3.3 动画的实现与结果152

思考题154

参考文献154

第5章 人类心理行为的图像理解技术156

5.1 概论156

5.1.1 基于视觉的人体运动分析156

5.1.2 运动检测156

5.1.3 目标分类157

5.1.4 人体跟踪158

5.1.5 行为的理解和描述158

5.2 人体的检测与跟踪技术159

5.2.1 概述159

5.2.2 基于区域的人体运动跟踪160

5.2.3 基于小波变换的分层块匹配多目标跟踪方法165

5.2.4 运动物体的特征提取与跟踪167

5.2.5 目标的识别与分类171

5.2.6 运动体运动状态估计171

5.2.7 卡尔曼滤波器在物体运动跟踪中的应用172

5.2.8 运动物体检测和跟踪原型系统的实现173

5.3 疲劳检测与视线追踪技术179

5.3.1 疲劳驾驶中打盹的检测179

5.3.2 视线追踪技术181

思考题184

参考文献184

第6章 基于人工心理的个性化商品导购系统187

6.1 面向Internet的个性化智能商品导购空间187

6.1.1 个性空间的构想起源187

6.1.2 国内外在智能交互领域的研究现状189

6.1.3 个性化智能商品导购空间的结构与功能191

6.1.4 个性化智能商品选购系统的网络平台搭建方法192

6.2.1 HSV颜色模型及量化方法195

6.2 个性化交互系统数据库的设计195

6.2.2 服装商品的特点与设计理念198

6.2.3 服装商品特征库的建立199

6.2.4 客户情感数据库的建立201

6.2.5 实验结果与分析203

6.3 个性化交互系统在线智能推理机的建立204

6.3.1 使用遗传算法搭建顾客心理模型205

6.3.2 使用人工神经网络进行顾客心理模型的搭建212

6.4 基于RBF神经网络的离线推理机建模218

6.5.1 色彩心理效应研究和实验数据的采集222

6.5 色彩与人工心理对应关系的建模与应用222

6.5.2 色彩与人工心理对应关系的建模方法224

6.5.3 色彩心理效应模型在个性咨询系统中应用算法的设计227

6.6 对顾客购买结果的综合推断——贝叶斯网络方法的应用229

6.6.1 贝叶斯网络理论基础229

6.6.2 贝叶斯网络结构的设计230

6.6.3 实验与结果分析233

6.7 满足个性心理的服装选购计算机系统237

6.7.1 个性化智能商品选购系统的注册与登录237

6.7.2 个性化智能交互系统的实现239

6.7.3 私人着装咨询服务242

6.7.4 虚拟试衣间服务的搭建244

参考文献247

思考题247

第7章 数字虚拟人技术249

7.1 虚拟人技术249

7.2 虚拟现实技术255

7.2.1 概述255

7.2.2 主流技术介绍256

7.2.3 三维人脸建模的相关技术及算法258

7.3 虚拟数字人的发展方向264

7.4 情感虚拟人系统268

7.4.1 文本处理和回答的产生268

7.4.2 应用贝叶斯网络进行个性化建模270

7.4.3 从情绪到情感的转换271

7.4.4 情感与表情的同步化过程272

7.4.5 情感虚拟人个性化设计272

7.5 基于三维人脸建模的人机交互系统中情感虚拟人的设计与实现273

7.5.1 情感虚拟人系统的总体设计273

7.5.2 情感虚拟人三维人脸模型的实现274

7.5.3 基于Candide模型的三维人脸建模276

7.5.4 人脸模型的变换278

7.5.5 脸部表情的运动计算280

7.5.6 纹理贴图283

7.5.7 情感虚拟人的表情合成283

7.6 情感虚拟人系统的结果分析285

7.6.1 初始化情感模型285

7.6.2 情感交互系统的实现与结果分析286

思考题290

参考文献291

第8章 个人服务机器人技术292

8.1 服务机器人292

8.1.1 概述292

8.1.2 个人机器人技术295

8.1.3 情感机器人296

8.2 机器人实验平台297

8.2.1 情感机器人的主要技术297

8.2.2 机器人的系统结构299

8.2.3 机器人系统模块的划分301

8.3.1 机器人语音识别的实现305

8.3 机器人实验系统的技术实现305

8.3.2 机器人语音合成的实现306

8.3.3 机器人视觉的实现308

8.3.4 人脸检测的实现309

8.3.5 上下位机通信的实现310

8.3.6 机器人情感交互的实现312

8.3.7 实验结果314

8.4 机器人的情感信息处理315

8.4.1 语音情感信息处理315

8.4.2 表情信息处理317

8.4.3 其他情感信息处理317

8.4.4 情感信息融合318

8.4.5 机器人情感行为的表达320

8.5 人工心理在机器人实验系统中的应用322

思考题329

参考文献329

第9章 未来研究333

9.1 基于马斯洛需求层次论的人工心理模型333

9.1.1 人机交互结构模型334

9.1.2 基本生理、安全模型335

9.1.3 情感模型335

9.2 基于意识的人工心理模型研究341

9.2.1 意识的基本概念341

9.1.4 学习模型341

9.2.2 人脑的信息处理机制342

9.2.3 模型的建立342

9.2.4 系统仿真的实现344

9.3 情绪的非线性数学描述346

9.3.1 情绪的非线性特征346

9.3.2 非线性动态理论可以用于情绪建模的原因347

9.3.3 将非线性动态理论应用到情绪系统中的设想和困难性350

9.4 人工心理研究平台的建设350

思考题354

参考文献354

附录 缩略语356