asd儿童情感认知辅助治疗人机交互方法研究

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1、中图分类号：TP391.8论文编号：HBLH2015-147UDC：密级：公开硕士学位论文ASD儿童情感认知辅助治疗人机交互方法研究作者姓名：张越华学科名称：控制科学与工程研究方向：模式识别与智能控制学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期:2014年12月2日申请学位类别：工学硕士导师姓名：谷学静副教授单位：河北联合大学电气工程学院论文评阅人：王福斌副教授单位：河北联合大学电气工程学院汤小娇副教授单位：唐山学院论文答辩日期：2015年02月28日答辩委员会主席：王世国研究员关键词：孤独症谱系障碍；情感交互；主动表观模型；情感

2、决策唐山河北联合大学2015年3月AdjuvanttherapyforchildrenwithASDcognitiveaffectivemethodofhuman-computerinteractionDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinEngineeringbyZhangYuehua(ControlScienceandEngineering)Supe

3、rvisor:PHD.GuXuejingMarch,2015独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学

4、校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要儿童孤独症谱系障碍（autismspectrumdisorders，ASD）是一类儿童广泛性发育障碍性疾病，极大程度地妨碍了个体和他人的学习生活。由于ASD病因复杂且个体差异较大，迄今为止还没有特效药物出现。研究发现这类儿童更容易接受简单、结构单一的物品，这些行为和特点使

5、他们易于喜欢一些计算机软件或系统。因此建立一个和谐、带有情感的交互系统具有重要意义。在深入研究了智能机器人原理与人工情感理论的基础上，建立了情感交互系统框架，构建了一个基于情感认知评价理论且具有情感决策能力的情感智能体。它利用观察模块来获取外界信息，通过情绪模块对所获取的外界信息进行处理后得出交互者此时的情感状态。以此情感状态作为情感认知模块的输入，利用基于马尔可夫的情感转移模型，使智能体在外界信息刺激下达到与交互者同样的情感状态。然后情感决策模块根据智能体当前的情绪状态做出与之相应的情感行为。采用改进的主动表观模型（ActiveAp

6、pearanceModel，AAM）定位算法对交互者的面部特征进行定位与提取，该算法以形状参数作为结合点将主动形状模型（ActiveShapeModel，ASM）与AAM各自参数的特点进行加权融合。在情感认知决策模块中，以强化学习理论为基础，对传统的Q学习算法进行改进，不仅考虑了来自智能体自身内部的激励而且还考虑来自外部环境的奖励，同时釆用BP神经网络方法来实现Q学习算法中的Q函数。最后通过计算机将情感行为再次作用给交互者，并重新获取交互者的面部特征信息，如此进行强化。帮助此类儿童便于理解自己的情感世界，提高他们的情感表达能力。实验结

7、果表明，所提出的特征点定位与特征提取算法可以提高系统的稳定性和准确性，同时通过仿真实验证明了情感智能体具有良好的情感决策能力，初步验证系统的可行性。图24幅；表4个；参45篇。关键词：孤独症谱系障碍；情感交互；主动表观模型；情感决策分类号：TP391.8-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractTheautismspectrumdisordersisachildren'spervasivedevelopmentaldisorder,ithasseriouslyhinderedtheirandotherpeople’slearnin

8、gandliving.DuetothecomplexityofASDetiologyandindividualdifferences,thereisnoeffctivedrug.Thestudyfoundthatthes