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情感是人类智能不可分割的一部分,在计算机技术蓬勃发展的今天,用人工的方法和技术,来模仿和延伸人类的情感,使机器具有识别、理解和表达情感的能力,在人机交互、拟人机器人、教育、娱乐等领域,具有广泛的应用前景和经济价值,日益引起学术界和产业界的高度重视。人类的情感是一个随机变化的过程,受很多因素的影响,具有较高的复杂性和模糊性,因此使机器具有情感是一个挑战性的研究,其中如何建立一个恰当的情感计算模型是要解决的关键问题。近年来已有不少情感模型被建立起来,但是他们大多只考虑了少量的几种情感在小范围内的波动来简化模型,没有全面的考虑外界刺激、人的性格、情感的衰减、情感间的相互影响、心情对情感的影响等因素,不适合描述人类情感复杂的变化过程,缺乏了实用性。针对已有模型的不足,本文建立了一种新的多层情感模型,充分考虑了触发情感产生的外部因素和内部因素:1)情感衰减不同性格的个体,情感的衰减不同,对于一个个体而言,不同情感的衰减也不相同。本文根据性格的不同,为各种基本情感分别构建各自的衰减函数。2)心情对情感的影响个体在不同的心情状态下,对于相同的外界刺激会产生不同的情感反应。本文充分考虑了性格对心情的影响、外界刺激对心情的影响和心情的衰减,构建了心情更新方程,通过“心情-情感”的映射求取了心情对情感的影响分量。3)情感之间的相互影响根据本课题组已有研究成果得出情感之间相互影响分量。4)外界刺激在本文设计的实验中,选择一些具有丰富情感的多媒体素材进行情感标注,以此作为实验中的情感外界刺激。为验证该模型的有效性,文中设计了一个情感预测系统,经过80名学生志愿者的测试实验,最终情感预测系统的情感预测准确率达到80%左右,取得了很好的结果,证明了文中所建立的多层情感模型的实用性和有效性。本文模型对和谐人机交互、情感机器人做了一些基础研究,具有一定的理论意义和应用价值。