安杰莉卡·莉姆（Angelica Lim）在烤蛋白杏仁餅干時，直木（Naoki）會在廚房里幫她。她的助手只擅長篩面粉之類的重復(fù)性工作，但他的存在讓烘焙工作更有趣。直木很可愛，身高只有0.6米。他全身幾乎都是白色，某些部位是藍色，耳朵帶有揚聲器。他的嘴是個小圓圈，這能讓他表現(xiàn)出驚訝的表情，實際上，他的嘴是個照相機，雙眼是紅外線接收器和發(fā)射器。

早在2013年莉姆曾說，“我只是很喜歡機器人。”當(dāng)時她在日本京都大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系念博士。她通過直木來探索機器人如何表達情緒并與人交流。直木由法國奧爾德巴倫機器人公司（Aldebaran Robotics）研制，他的日語名字大致意為“不僅是一臺機器”。當(dāng)莉姆吹長笛時，直木會在旁邊用特雷門電子琴或沙蛋伴奏。

當(dāng)然直木聽不懂笑話，也無法享受音樂，看到餅干也不會饞得流口水。雖然我們稱之為“他”，但他只是金屬部件和電路板的集合。當(dāng)我們對著Siri語音助手大叫或?qū)χ?a href="http://www.xsypw.cn/v/tag/1247/" target="_blank">電腦咒罵時，它們并不會做出什么反應(yīng)。機器無法理解我們的感受。

至少這是我們的想法。我們通常認(rèn)為，擁有情感以及讀懂他人情緒的能力是人類的特質(zhì)。我們不期望機器了解我們的想法或?qū)ξ覀兊那榫w做出反應(yīng)。我們自恃高它們一籌，因為我們會表達情感，而它們不會。不管它們運行速度有多快、多么合乎邏輯，敏感的人類都會贏過它們：《2001：太空漫游》中，大衛(wèi)·鮑曼擊敗了工于心計的HAL 9000電腦；《終結(jié)者》中，絕望的莎拉·康納打敗了終極殺人機器。《星際迷航》中，麥考伊博士把情感寡淡的斯波克稱為“綠色血液的不近人情的”生物。人們針對犯罪分子的道德推理往往會圍繞著他們的情感缺失。這些都可以看出，我們把情緒視為人類這一身份的核心。

我們是特殊的、難以解讀的，除此之外，各種奇想和幻想讓我們具有人性。然而，這里可能存在一些誤解。作為人性中難以捉摸的一種本質(zhì)，情感或許只不過是對環(huán)境變化的自主反應(yīng)，好比進化過程中作為一種生存反應(yīng)而在人類的生物硬件中編寫的軟件。

紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究中心的科學(xué)家約瑟夫·雷道克斯（Joseph LeDoux）用所有生物中存在的“生存通路（survival circuits）”來描述情感。生物體（無論如變形蟲一般簡單，或像人類一樣復(fù)雜）對環(huán)境刺激作出反應(yīng)，能夠提高自身生存和繁殖的可能性。刺激切換了生存通路上的開關(guān)，促使生物體產(chǎn)生能夠提高生存率的行為。以特定模式激活的神經(jīng)元可能會觸發(fā)大腦發(fā)出釋放腎上腺素的命令，從而令心跳加快，讓動物戰(zhàn)斗或逃離危險。雷道克斯指出，這種身體狀態(tài)是一種情感。

羅切斯特大學(xué)的心理學(xué)助理教授梅利莎·斯特奇（Melissa Sturge）認(rèn)為，情緒與我們的生存有關(guān)。她說，“它們是對環(huán)境線索的回應(yīng)，并能夠引導(dǎo)你的行動。如果害怕，你可能會逃跑。如果從吃東西中獲得樂趣，你可能會吃得更多。你所做的事有利于你的生存。”人類“生存工具包”中的關(guān)鍵是溝通，而借助移情作用，情緒有助于促進溝通。

通過這種推理，每一個想要生存的生物都會以某種形式表達情緒，雖然表達方式與人類不太相同。寵物的主人會告訴你，狗能夠感受情緒。雷道克斯認(rèn)為，所謂的情感是我們對這些情緒狀態(tài)的有意識的解釋和描述。他把內(nèi)疚、嫉妒或自豪等其他類型的情感稱為“高階或社交情緒”。

我們表達情感的生理結(jié)構(gòu)與情感本身息息相關(guān)。埃里克·芬齊（Eric Finzi）在新書《情感面孔》中描述，微笑讓人們更快樂，不過如果注射了肉毒桿菌，臉部會變得僵硬，無法恰當(dāng)?shù)乇磉_情緒，顯得欠缺同理心。這樣看來，生理部位會影響情緒的表達。

但是，如果我們的情緒狀態(tài)是機械性的，就可以被檢測及測量，這就是情感計算領(lǐng)域的科學(xué)家們目前所致力的研究內(nèi)容。他們希望通過捕捉來自人類聲音、面部、甚至走路方式的線索讓機器像我們一樣解讀人類情緒。計算機科學(xué)家和心理學(xué)家正在訓(xùn)練機器識別和回應(yīng)人類的情緒。他們試圖將情感分解為可量化的各種屬性，這些屬性還具有可描述的生理機制以及可測量分析的定量特征。他們正在研究算法，當(dāng)患者試圖隱藏自己的真實感受時，這類算法會提醒治療師。他們也在研究能夠感知并回應(yīng)人類情緒的計算機。有些研究者把情感分解為各種數(shù)學(xué)形式，并把它們編入機器人中，因為他們認(rèn)為，受恐懼、喜悅或欲望驅(qū)動的機器或許能做出更好的決策并更有效地完成目標(biāo)。

羅切斯特大學(xué)的電子和計算機工程教授、斯特奇合作者之一文迪·海因澤爾曼（Wendi Heinzelman）正在開發(fā)一種基于說話人的聲音特征來感應(yīng)情緒的算法。海因澤爾曼向計算機輸入了演員試圖傳達不同特定感受的語言樣本，并告訴計算機哪些片段聽起來很開心、傷心、憤怒等等。計算機會測量這些樣本中的音高、緊張感和音量等參數(shù)的波動。波動更多對應(yīng)著更積極的情緒狀態(tài)，如快樂或恐懼。計算機還對共振峰展開跟蹤，共振峰是一種受到聲道形狀影響的基頻頻帶。如果喉嚨因為生氣而收緊，聲音就會隨之改變，計算機可以測量出來。有了這些數(shù)據(jù)，就可以進行統(tǒng)計分析，找出一種情緒與另一種情緒之間的區(qū)別。

劍橋大學(xué)計算機實驗室的博士后研究員尼爾·拉希爾（Neal Lathia）正在研究EmotionSense，這是一個以類似人類方式傾聽人類言語并抒發(fā)情感的Android手機應(yīng)用。例如，它可能會判斷，說話者開心的幾率為90%，并報告，“單純從統(tǒng)計角度來看，你聽起來最像那個表達著快樂情緒的演員。”

莉姆目前是西蒙弗雷澤大學(xué)計算科學(xué)學(xué)院的助理教授。與拉希爾和海因澤爾曼一樣，莉姆認(rèn)為情感表達具有某些可識別的特質(zhì)，當(dāng)我們在動物的行為或歌曲的聲音中識別這些特質(zhì)時，我們會把相關(guān)的情感歸屬其中。莉姆指出，“我更感興趣的是，如何檢測其他事物或生物的情緒，如，音樂或跳來跳去的小狗。”為什么我們認(rèn)為某段音樂是悲傷的？她使用了四個參數(shù)：速度、強度、規(guī)律性和廣度——無論是大聲還是小聲，柔聲還是響聲。憤怒的語言可能語速快、響亮和粗暴，憤怒的音樂或許也是如此。若有人以適中的速度步行，而不是踏著重步走，他的心情可能是滿足的。如果有人緩慢地踱著步子，步伐小而且不規(guī)律，他可能正傷心著。莉姆假設(shè)，母親正是通過語言和面部表情的速度、強度、規(guī)律性和廣度這些特性向嬰兒傳遞情感，因此人們把它們視為情感的標(biāo)記。不過莉姆的這一假設(shè)還未得到驗證。

目前，為了讓計算機更容易區(qū)分情緒，研究人員所致力的情緒類型仍是有限的，因為快樂與歡樂、憤怒與輕蔑之間的區(qū)別是微妙而復(fù)雜的。海因澤爾曼表示，“情感越多，計算機就越難區(qū)分，因為這些情感非常相似。”他目前專注于六種情緒：憤怒、悲傷、厭惡、快樂、恐懼和“不動聲色”。她指出，為了讓治療師評估患者的總體心理狀態(tài)，將情緒分為這些一般類別或許是必要的。

聲音當(dāng)然不是人們表達情感狀態(tài)的唯一方式。倫敦帝國理工學(xué)院的智能行為與理解小組負責(zé)人、情感和行為計算教授馬亞·潘蒂奇（Maja Pantic）使用計算機視覺技術(shù)捕捉面部表情，并分析它們?nèi)绾蝹鬟_人的感受。她的系統(tǒng)跟蹤各種面部運動，如抬眉、落眉以及嘴部或眼睛周圍肌肉的運動。該系統(tǒng)可根據(jù)展開微笑的速度和持續(xù)時間來區(qū)分真正的微笑和禮貌性的微笑。潘蒂奇已經(jīng)確定了45種不同的面部表情，在大約80%的時間內(nèi)，她的計算機可以識別出其中30種表情。受限于計算機的二維視覺等障礙，她的系統(tǒng)無法識別其余的表情——面部不同方向的運動、咬緊的下顎和磨牙等可能傳遞感覺的行為很難被識別。大多數(shù)情緒識別系統(tǒng)在實驗室中運作得很好。但在條件不完善的現(xiàn)實世界中，它們的準(zhǔn)確性仍然很低，但正在逐漸改善。潘蒂奇表示，“我相信幾年后，或許五年后，我們將擁有能夠在現(xiàn)實生活中展開分析、并以無監(jiān)督方式學(xué)習(xí)新模式的情緒識別系統(tǒng)。”

把情緒進行明晰地區(qū)分后，再予以記錄和分析，研究者就可以把它們輸入到機器中。這類研究的價值在于，由此產(chǎn)生的機器人將與人類展開更豐富和有趣的互動。莉姆希望有一天，直木在活動或演奏特雷門琴時能夠傳達出自己的情緒狀態(tài)。

研究者對情感式機器人感興趣也存在更深層次的原因。如果情緒能夠幫助生物存活下去，那么在未來情緒能否幫助機器人實現(xiàn)同樣的目的？可以根據(jù)環(huán)境感受到情緒的智能代理，如，機器人或軟件，能夠快速做出決策，就像人類看到房子著火時放棄一切并逃離現(xiàn)場那樣。荷蘭烏得勒支大學(xué)計算機科學(xué)教授邁赫迪·達斯坦尼（Mehdi Dastani）指出，“情緒能夠讓你集中注意力，你的關(guān)注焦點從正在做的事轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾枚嗟哪繕?biāo)，如，自救。”

達斯坦尼試圖賦予了智能機器人他所稱的“情感邏輯”，這是對22種不同情緒狀態(tài)的具體描述，如憐憫、幸災(zāi)樂禍、憤恨、自豪、欽佩、感激等等。他解釋，機器人可通過這些情緒評估它朝著目標(biāo)邁進的進展。一個無情緒的機器人，被指示從A點移動到B點，可能會在途中遭遇障礙，但它只會不斷撞擊這個障礙。具備情感的智能機器人可能會因進展不順而感到難過，最終放棄轉(zhuǎn)而去做其他事情。如果這個機器人感到高興，則意味著它離目標(biāo)越來越近，它應(yīng)該維持這個進程。但如果它感到沮喪，它或許會嘗試另一種方法。機器人的情緒提供了一種計算機科學(xué)家稱為探試程序（heuristic）的問題解決策略，即，像人類那樣的自主發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)能力。達斯坦尼指出，“情感是進化過程中確立的一種啟發(fā)式機制，它們能夠介入理性的決策中，使決策更加高效。”

但是機器真的能擁有情緒嗎？阿維德·卡帕斯（Arvid Kappas）是德國不來梅雅各布大學(xué)情緒、認(rèn)知和社會背景專業(yè)的心理學(xué)教授。他認(rèn)為這個問題需回歸到對情感的定義。根據(jù)某些定義，即使是人類嬰兒，他們主要依靠本能行事，并不具備理解或描述感受的認(rèn)知能力，或許可以說嬰兒沒有情緒。根據(jù)其他定義，這種特征存在于各種動物中，大多數(shù)人都愿意相信與人類非常相似的生物也擁有情緒。卡帕說，“像鱷魚一樣情緒化。像魚一樣情緒化。像狗一樣情緒化。”那么人們是否相信計算機也可能擁有情感？

卡帕斯表示，“可能是機器情緒，而不是人類情緒，因為它們的軀體是機器。”情緒與我們生物體的感受相關(guān)。機器人或許能夠感受，但這些感受卻屬于非常不同的自我，因為它們沒有心臟和胃，它們的體內(nèi)是各種機械部件。一個處于省電模式的機器人可能在做夢，夢的是機械羊。這就會引發(fā)道德問題。當(dāng)智能掃地機器人Roomba乞求著不要耗盡它的電池時，人類需擔(dān)負怎樣的責(zé)任？當(dāng)新款機器人問世、你想把舊款送往回收廠時，你會對舊款機器人說什么？

田納西大學(xué)計算機科學(xué)副教授布魯斯·麥克倫南（Bruce MacLennan）表示，“如果人類要與機器人互動、思考機器人能否感受以及在什么條件下才能感受，這真的很重要。”今年夏天國際計算機與哲學(xué)協(xié)會舉辦的活動中，麥克倫南將針對他的論文發(fā)表一次演講，論文論述的是如何善待未來的機器人。他認(rèn)為這不僅僅是一個哲學(xué)問題，而是一個可以科學(xué)解決的問題。他試圖將情緒分解成他所稱的“原型現(xiàn)象（protophenomena）”——這是引發(fā)情緒的物理效應(yīng)中的最小單位。他說：“原型現(xiàn)象非常微小，人們通常不會意識到這種現(xiàn)象是他們意識體驗的一部分。應(yīng)該存在一些可科學(xué)測量、以在機器中重現(xiàn)的基本物理量。”

麥克倫南指出，“我認(rèn)為，若能讓機器人做出我們想要的那些決定，它們將不可避免地產(chǎn)生意識。而且，雷道克斯認(rèn)為，人類意識促進了我們對情感的體驗，這樣看來意識也可能催生能夠體驗情感的機器人。”

麥克倫南表示，“可能還要數(shù)十年的時間，我們才需面對機器人能否具有與人類相似的情緒的問題。我不認(rèn)為這些問題是當(dāng)下需要解答的，但它們確實說明了我們對自身的理解，所以這些問題還算好解決。”他認(rèn)為，與情感機器人相處的深刻影響或許等同于一種文明與另一個文明的交匯或人類與外星智慧生物的接觸。我們將不得不面對這樣一個問題：人類的感受是否存在什么特別之處，如果不存在，人類本身是否有什么特別之處。他說，“這或許會讓我們更關(guān)注：當(dāng)面對某些方面與我們?nèi)绱讼嗨啤⑵渌矫鎱s完全陌生的機器人，我們應(yīng)如何做才能無愧于人類這一身份。”