情感智能机器人引论课程详细信息

课程号 04833360 学分 2
英文名称 Introduction to Affective Intelligent Robotics
先修课程         
中文简介    强人工智能是人们长久以来孜孜以求的一个理想,智能机器人是这个理想的实物寄托,以各种形态出现在众多科幻文学、影视作品当中。智能机器人能够理解人类语言,听懂人的心声;能够看着人的眼睛,认知周围的环境;有感觉,更有反应和思考,还能够通过学习获得经验和成长。而情感能力对于智能机器人至关重要。如果缺乏情感理解和表达的能力,将很难使智能机器人与人自然交互,更不能主动识别人的负面情感并做出积极反应。
   本门课程对情感智能机器人加以介绍,展示机器人的运动、感知、控制、智能以及体系结构,讲解情感的作用、表达、识别、调节与心理学基础,讨论机器人通过各种感知方式对人类的情感识别模型,最后探索机器人的情感调节方法。本门课程还包含搭建机器人的实践环节。
   本门课程是面向全校本科生开设的一门引论课程,并不涉及复杂的数学、物理推理与运算,也不要求过高的计算机程序设计技能。主要探讨情感智能机器人的概念、原理、模型、实现,希望选课同学能够对情感智能机器人有全面及较深入的了解,为进一步学习或进行相关应用打下坚实的基础。
   本门课程采用平时课堂成绩与期末论文相结合的方式进行考核。
英文简介 Strong artificial intelligence is one of the long-cherished dream of human being, while intelligent robots are its ideal physical sustenance, which have been presented in various forms in a number of science fiction literatures and films. Intelligent robots can understand the human language, understand the human voice; can look at people's eyes, cognize around the environment; can feel, react and think; and can also gain experience and grow through learning. The ability of handling affect is critical to intelligent robots. When lack of understanding and express affect, it will be difficult for intelligent robots to do natural interaction with human beings, difficult to take the initiative to identify people's negative emotions and make a positive response.

This course conducts an introduction to affective intelligent robotics, introduces the movement, perception, control, intelligence and architecture of the robot, explains the role, expression, identification, adjustment of the affect, and the corresponding psychology foundation. This course also discusses the recognition models of human affect through various sensing methods, and finally explores the ways of doing affect adjustment. This course also includes the practice of building robots.

This course is an introductory course for undergraduate students. It does not involve complex mathematics, physical reasoning and computing, and does not require too much computer programming skills. This course mainly discusses the concept, principle, model and realization of affective intelligent robotics. Hope that the involved students can have a comprehensive and deep understanding of affective intelligent robotics, lay a solid foundation for further study or related applications.

The course employs a combination of the usual classroom performance and the grade of the essay to evaluate the final score of a student.
开课院系 信息科学技术学院
通选课领域  
是否属于艺术与美育
平台课性质  
平台课类型  
授课语言 中文
教材 Emotion Recognition - A Pattern Analysis Approach,Amit Konar & Aruna Chakraborty,Wiley,2015,机器人手册(1-3卷),Bruno Siciliano & Oussama Khatib,机械工业出版社,2016,
参考书 978-1-118-13066-7; ;
教学大纲 第1讲 情感智能机器人概述 2学时
机器人是什么;智能机器人是什么;智能机器人与情感;机器人的社会与伦理

第2讲 各种不同的机器人 2学时
工业机器人、军事机器人、医疗机器人、服务机器人、娱乐机器人、陪伴机器人等;各种机器人的特点与区别;机器人的应用

第3讲 机器人的运动 2学时
运动学;结构与驱动;运动规划与控制

第4讲 机器人的多模态超感知 2学时
感知过程;各类传感器;超越人类感知能力与范畴的超感知;多种传感器数据协同处理的多模态感知

第5讲 有限状态机与机器人的控制 2学时
有限状态机三要素;使用有限状态机的方法对机器人进行控制

第6讲 机器人的智能 2学时
人工智能;机器人视觉;自然语言处理;知识表示与推理;机器人学习

第7讲 机器人的体系结构 2学时
体系结构组件:连接、感知、控制、执行、智能;人与机器人的接口;层次化体系结构;体系结构设计艺术:任务、动作、数据、计算能力、用户、评价

第8讲 实践:使用乐高EV3搭建机器人 2学时
乐高机器人结构与搭建;乐高机器人编程;乐高机器人实验

第9讲 情感的作用与表达 2学时
情感的哲学与社会学;情感与意识;大脑中的情感网络;情感的面部、声音、生理、行为表达;情感与健康

第10讲 情感识别与调节的心理学基础 2学时
人类情感识别:面部、声音、生理、动作、行为;情感与情绪调节;情感调节策略

第11-15讲 机器人的情感识别模型 10学时
通过面部表情与微表情进行情感识别
通过声音进行情感识别
通过生理信息进行情感识别
通过动作、行为分析进行情感识别
多源信息协同工作、考虑信息时序变化特征综合进行情感识别

第16讲 机器人的情感调节方法 2学时
通过人机互动进行情感调节
教学方式采用课堂讲授、文献阅读、动手实践、讨论与报告相结合的方式。其中每次课程3/4时间用于课堂讲授,另外1/4时间用于课堂讨论与报告。课后文献阅读与动手实践大致相当于授课时间的50%。学生将在课后阅读相关文献、进行动手实践以完成报告材料,并在下次课程中进行课堂报告。
   授课时间:36学时;其中课堂讲授约27学时,课堂讨论与报告时间约9学时
   课后学习时间:约18学时,用于课后文献阅读与动手实践
本课程采用根据平时课堂成绩与期末论文相结合的方式进行考核,其中:
   课堂表现与汇报:50%
   期末论文:50%
教学评估 王韬:
学年度学期:17-18-1,课程班:情感智能机器人引论1,课程推荐得分:4.64,教师推荐得分:4.58,课程得分分数段:90-95;
学年度学期:18-19-1,课程班:情感智能机器人引论1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:8.75,课程得分分数段:80-85;
学年度学期:19-20-1,课程班:情感智能机器人引论1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:9.29,课程得分分数段:90-95;
学年度学期:20-21-1,课程班:情感智能机器人引论1,课程推荐得分:0.0,教师推荐得分:9.17,课程得分分数段:95-100;