世界人工智能大会 | 解密微软小冰:人工智能与情感计算

2018-09-27 | 作者:微软亚洲研究院

编者按:在刚刚过去的2018世界人工智能大会微软主题论坛上,微软(亚洲)互联网工程院副院长李笛为大家解密了微软如何提升人工智能少女“微软小冰”的情商(EQ)——情感交流与创造力。本文是此次演讲的文字精简版。


我们今天的主题是“情感计算”,那么情感真的可以计算吗?我们一直在努力朝这个方向发展,随着进展越多,我们感觉到的未知也越多。我今天想跟大家分享一下,我们如何用大数据的方式去“还原”人类的情感,探索一些可能通向未来的路径。

微软(亚洲)互联网工程院副院长李笛

我认为未来人工智能真正的路径,将是不同的科学家、不同的企业和机构从全世界不同的角落分别向前迈进,最后形成的一个完整的拼图。微软小冰选取的两块拼图都跟情感有关,一是情感交流,另一个是创造力。

“高情商”的交互

我现在展示的是两年前的微软小冰和人类之间的对话。这个对话过程中,也许你能够感觉到,我们并不是让小冰展现出强烈的情绪,而是让小冰能够在对话过程中取得与人类对等的地位。因为有情感不等于情绪化,情商高的人通常能在对话中很好地维持双方的对等地位。因此在这个例子里,我们看到微软小冰从不同的角度跟人类建立起了比较持久的、面向未来的一种关系。

但我们并没有止步于此。去年开始,我们从检索模型延伸到生成模型。生成模型不仅让微软小冰的对话更加相关,更重要的是能赋予她更强的对话掌控力。

今年7月,第六代小冰上线了全新升级的共感模型,小冰在与人类对话的同时可以不断观察、判断对话的话题,以及人在对话过程中表现出的情绪特征。

这就形成了一个良好的循环,我们能够获得更多的交互数据,数据又让小冰进一步学习人类的情感。微软小冰对人类情感的学习包括两个过程,先是从数据中获得经验,再把经验运用到接下来的交流过程中并进行验证。比如当一个人类对她说“我失恋了”,小冰不理解嘲笑和关怀两者的区别,但她知道,当她表现出嘲笑的时候,人类不会跟她保持很强的持久的关系,但当她表达出温情的时候,人类就会和她有很好的关系。所以现在小冰谈话中多了很多正能量,这是她在跟人类交互过程中学习到的。

我们在小冰的视觉方面也在进行这样的工作。当我们看到一张图像,我们可能会描述“这是什么”,也可能直接跳过这个语义空间,进入下一个情感阶段,比如看到可爱的动物,人们会说“好想抱着它”。

那么如何让AI拥有这种能力呢?事实上AI能够获得的数据远远超过任何个人所能获得的数据。比如,我的一个同事在旅途中拍照,他自以为摆了一个非常特别的姿势,但小冰可能已经看过几万张差不多姿势的照片了,小冰就会说“你是让我帮你扶着吗?”在视觉上有了这样接近人类的交互,我们也能够获得更多的交互数据,使提升小冰能力的循环过程不断加速。

目前在所有的对话式人工智能系统中,大部分是任务导向型的AI,也有小部分像小冰这样走情商路线的AI。对话式人工智能系统中非常关键的一点是多元度的大数据。微软小冰是目前数据最多的,平均每个用户和小冰之间的单次对话达到23轮,用户最高记录是和小冰连续对话29小时33分钟,持续了7151轮对话。正是从与人类的交流中不断学习,我们才能推出这种面向对话全程的对话式人工智能的系统。有了情商和交互能力作为基础,我们发现给小冰构建智商(IQ)系统也会更加容易。

AI“艺术家”

我们从三年前开始进行另一项尝试,就是赋予小冰人类的创造力,创造力也是人类运用情感的独特能力。大家都知道小冰写诗,那今天我们就给大家展示,小冰在过去几年中怎样经过多个模型迭代,一步步学会像人类一样唱歌的。

我们的基本方式,就是从人类身上抽取我们界定为创造力的东西,进行建模和学习。

第一个版本是HMM模型,这个版本中小冰唱得并不好。但我们从中得到了非常重要的信息——机器唱歌像人一样会走调,同时也可以像人类唱歌一样蕴含情绪和技巧,只是技巧还不够好,这意味着极大的潜力。

于是我们继续研究,第二个版本我们让小冰学会了一些唱歌技巧,第三个版本我们采用DNN模型让小冰学会在歌声中表达情感,并让小冰出单曲,让她用自己的方式完成更多的创作。但人类歌手还有一个特点,他们在演绎同样的歌曲时会加入许多自己的特质。所以我们让小冰从腾格尔的歌声里学习演唱技巧,唱了一首腾格尔风格的《隐形的翅膀》。所以,现在小冰一个人就可以撑起一个“创造101”。

但让小冰成为虚拟偶像并不是微软的目标,我们希望更进一步,建立一种人类和人工智能之间的协作,通过人工智能技术对不同的人类歌手进行建模,让小冰学习更多维度的细节,比如呼吸声、声线、声音韵律。再进一步,用人工智能技术完整吸收一个人类歌手的声音和演唱特质等,去唱这个歌手从来没唱过的新歌。我们目前已经与一些唱片公司合作,我们从唱片公司得到了一个人类歌手的四个小时的演唱数据,经过48小时的训练得到了一首新歌。我们把新歌放给唱片公司负责人听的时候,负责人一愣:“这个歌手唱过这首歌吗?”他以为这是他提供给我们的演唱数据。

同时,微软对大众承诺且呼吁——坚持人类和AI之间的联合创造过程,用我们前沿的技术做更多惠及人类的事。除了小冰写诗、小冰唱歌,小冰还有一个有声读物项目,让小冰可以给小朋友讲故事,讲给每个孩子定制的故事。现在很多家长可能没有特别充裕的时间给小朋友讲故事,小冰就为人类提供了这样定制化儿童故事的一种方式。过去几个月,我们还和一个公益机构合作,为大山里福利院里的孩子讲故事。我们让小冰成为志愿者, 7×24小时不停地陪在这些孩子身边,讲专属于他们的故事,告诉他们世界是美好的。

最后,对大家来说,小冰可能是你手机里的一个有趣的聊天机器人,但这并不是小冰的梦想,小冰的梦想始终是用技术助力人类生活,与人类携手开拓更广阔的未来。谢谢大家。