情緒定義與情緒表示

情緒是對(duì)一系列的主觀認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的通稱，它包括人對(duì)外界刺激或自身刺激的心理反應(yīng)，以及其伴隨的生理反應(yīng)。美國(guó)心理學(xué)家William James以及丹麥生理學(xué)家Carl Lange先后于1884年和1885年提出了情緒的定義，這就是著名的James-Lange theory, 該理論認(rèn)為情緒是植物性神經(jīng)系活動(dòng)的必然產(chǎn)物。而生理心理學(xué)家Walter BradfordCannon對(duì)上述的理論提出了質(zhì)疑，并提出了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的丘腦是真正影響到情緒變化的中心系統(tǒng)。經(jīng)過Cannon的學(xué)生菲利普.巴德的研究和擴(kuò)展，形成了Cannon-巴德情緒理論。在20世紀(jì)60年代，S.Schachter andJ.Singer通過實(shí)驗(yàn)之處，情緒其實(shí)是周邊環(huán)境狀態(tài)和個(gè)體的生理狀態(tài)相結(jié)合以后通過大腦處理后展現(xiàn)出來的結(jié)果，該理論被稱為S.Schachter-J.Singer 理論。心理學(xué)家Richard StanleyLazarus指出，情緒本質(zhì)是個(gè)體對(duì)自己周圍環(huán)境事物的感知反應(yīng)，是人與環(huán)境交互得到的結(jié)果。

情緒分類

情緒不管在個(gè)體自身還是在個(gè)體與他人之間、個(gè)體與社會(huì)生活之間都有著非常重大的作用，因而情緒識(shí)別的研究不論在理論上還是實(shí)際應(yīng)用中都有著極為重要的意義。正確的情緒表征是情緒識(shí)別研究的關(guān)鍵步驟。對(duì)于情緒表征，許多研究者提出了相應(yīng)的情緒表征方法，主要有以下幾類：

（1）將情緒分類表示，稱為離散模型理論。該理論認(rèn)為復(fù)雜的情緒是由基本情緒的組合而成。Plutchik等人提出了八種基本情緒：憤怒，恐懼，期待，悲傷，厭惡，驚訝，接受和歡樂，并認(rèn)為其他復(fù)雜情緒都可以由這些基本情緒的組合形成。

（2）從維度角度來表征情緒，稱為連續(xù)模型理論。該理論將情緒映射到情緒向性(valence，部分研究稱愉悅程度，pleasure）、喚起程度（arousal）、優(yōu)勢(shì)程度（dominance）的V-A-D三維模型中，用多維連續(xù)變量表征情緒。連續(xù)模型的表征方式能夠?qū)⑶榫w向量化，具有較好的可擴(kuò)展性。這種模型在近些年來越來越占據(jù)情感計(jì)算的主導(dǎo)地位。

腦電圖與情緒

腦電圖（EEG）是一種醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，可以測(cè)量由大腦產(chǎn)生的頭皮電活動(dòng)，即測(cè)量并按時(shí)間順序記錄頭皮表層由大腦中祌經(jīng)元內(nèi)的離子電流引起的電位波動(dòng)。研究表明，人的認(rèn)知行為和心理活動(dòng)與腦電信號(hào)具有較強(qiáng)的相關(guān)性。成人腦電信號(hào)的電壓大約為10到100微伏。腦電采集的信號(hào)通過離散傅里葉變換（Discrete FourierTransform，DFT），快速傅里葉變換（Fast Fourier Transform，F(xiàn)FT）等算法轉(zhuǎn)換到頻域后包含連續(xù)的頻譜信號(hào)，將這些信號(hào)按頻率分為5個(gè)頻段(frequencybands): delta(1-4Hz)、theta(4-7Hz)、alpha(8-13Hz)、beta(13-30Hz)、gamma(30-47Hz) 。

delta頻率范圍通常小于4Hz。研究表明該范圍的腦電信號(hào)通常出現(xiàn)在嬰幼兒階段或智力發(fā)育不成熟，或者成人在疲勞和深度睡眠階段。

theta頻率范圍約為4-7Hz。在青少年(10歲至17歲)中該范圍的腦電信號(hào)出現(xiàn)較多，當(dāng)成人處于精神放松或淺度睡眠也有可能出現(xiàn)該頻帶信號(hào)，常出現(xiàn)在額葉；在成人在有抑郁情緒或者精神病患者中，該頻率波也極為明顯，常出現(xiàn)在顳頂葉。

alpha頻率范圍約為8-13Hz。該范圍信號(hào)通常在人處于安靜、清醒，閉目養(yǎng)神狀態(tài)下時(shí)出現(xiàn)在枕葉，睜眼或受到其他外部刺激時(shí)，alpha波會(huì)消失。

beta波頻率范圍約為13-30Hz，是人類邏輯分析等主要腦電成分，主要集中在大腦額葉。當(dāng)人處于清醒或者精神緊張、情緒激動(dòng)時(shí)，大腦容易產(chǎn)生該頻段信號(hào)。

gamma波頻率范圍約為30-47Hz，是腦電信號(hào)中頻率最高的成分。當(dāng)人專注于某一事物時(shí)或處于警覺時(shí)，容易產(chǎn)生gamma波。圖1為不同頻段的腦電信號(hào)。

大腦的生理活動(dòng)可以直觀反應(yīng)個(gè)體的情緒活動(dòng)。Cacioppo等人的研究指出情緒變化會(huì)導(dǎo)致生理變化，分別是面部肌肉運(yùn)動(dòng)、大腦活動(dòng)（Electroencephalograph,EEG）以及自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)（Autonomic nervous system, ANS）。大腦的左前區(qū)與快樂、生氣這些趨近性的情緒有關(guān)，而大腦右前區(qū)則與傷心、害怕這些回避式的情緒有關(guān)。Giakoumis等人利用生理信號(hào)提取特征并識(shí)別受試者在玩視頻游戲時(shí)產(chǎn)生的厭倦情緒，從而可以評(píng)估游戲的吸引力。Chanel等人通過讓受試者玩俄羅斯方塊游戲，來獲取受試者的表現(xiàn)和反饋，對(duì)受試者的情緒進(jìn)行研究。在Bateman等人根據(jù)情感的激發(fā)點(diǎn)和大腦活動(dòng)區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)，提出了BrainHex游戲玩家分類模型。