——記合肥工業(yè)大學(xué)孫曉教授團隊科研成果

　　隨著時代的變遷、經(jīng)濟的發(fā)展、生活水平提高，現(xiàn)代人的心理健康也成了一項嚴重的社會問題。我國現(xiàn)已經(jīng)陸續(xù)頒布《中華人民共和國精神衛(wèi)生法》和《“健康中國 2030”規(guī)劃綱要》等法律法規(guī)，要求加強構(gòu)建心理健康服務(wù)體系，提升全民心理健康水平。

　　合肥工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師孫曉，帶領(lǐng)團隊深耕人工智能領(lǐng)域，主要圍繞自然語言處理、智能人機會話與情感交互，情感計算以及相關(guān)機器學(xué)習(xí)算法展開研究與開發(fā)。近年來，他將人工智能和心理學(xué)深度結(jié)合，取得了一系列創(chuàng)新性的科研成果，對學(xué)科和行業(yè)產(chǎn)生了深遠影響，其研究成果的合作交流、轉(zhuǎn)化和示范推廣將為實現(xiàn)社會價值和經(jīng)濟效益奠定堅實基礎(chǔ)，對提升國民健康水平起到重要的推動作用。

　　近年來，隨著科技發(fā)展，計算機不斷迭代更新并實現(xiàn)了與人類的交互，機器學(xué)習(xí)作為處于核心地位的人工智能重要分支，成為重要的突破方向。在此領(lǐng)域，孫曉主要從事智能人機會話與情感交互、情感計算以及相關(guān)機器學(xué)習(xí)算法的研究，利用人工智能，計算、分析人的情感和性格，關(guān)注現(xiàn)代人的心理健康問題，或許能提前預(yù)判產(chǎn)生自殺傾向的人，并及時進行干預(yù)。

　　2011年，孫曉依托合肥工業(yè)大學(xué)情感計算與先機智能機器安徽省重點實驗室組建了多模態(tài)情感計算課題組(MAC-Lab)，主要研究方向包括自然語言處理、智能人機會話與情感交互、多模態(tài)人因感知、情感計算等，具體涉及中文詞法分析、機器翻譯、人機對話、情感對話生成、文本情感分析、多模態(tài)情感分析、面部表情分析、生理信號非接觸情感分析、無線感知、行為姿態(tài)的情感分析等。孫曉作為負責(zé)人，現(xiàn)已主持和完成了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃課題與子任務(wù)、國家軍委項目、安徽省重點研發(fā)計劃等課題10余項，致力于通過人工智能的先進方法，實現(xiàn)多維度人因數(shù)據(jù)感知與身心協(xié)同計算，進而實現(xiàn)在出現(xiàn)任何明顯的外部跡象之前，尋找預(yù)測和預(yù)防抑郁的新方法;或為面臨溝通、動機和情緒調(diào)節(jié)方面的問題，且有特殊需求的群體發(fā)明輔助方法;或使機器人和計算機能夠接收自然的情感反饋并改善人類體驗等與國民身心健康息息相關(guān)的場景。

　　同時，孫曉致力于產(chǎn)學(xué)研一體化建設(shè)與創(chuàng)新，與國家杰青、IEEE/IAPR Fellow汪萌教授合作，整合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)等多方相關(guān)領(lǐng)域的人才，基于合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院(安徽省人工智能實驗室)的優(yōu)勢平臺，成立了跨學(xué)科普適心理計算團隊。主要圍繞普適場景的多模態(tài)情感計算與心理健康計算開展研究，在基于非接觸多模態(tài)信號感知的個體情緒分析、個體性格刻畫、特殊群體心理疾病診斷等方向都已取得一系列研究成果，并在實際場景中進行了測試與技術(shù)應(yīng)用。

　　團隊首創(chuàng)性提出了“普適心理計算”的理論體系，并構(gòu)建了普適心理計算與交互干預(yù)技術(shù)的研究及應(yīng)用產(chǎn)學(xué)研一體化模式，聚焦于普適場景中的心理感知、計算與干預(yù)技術(shù)的應(yīng)用與示范，基于多模態(tài)融合的普適計算技術(shù)，建立了適應(yīng)于各個場景的認知、情緒、人格、行為計算模型與計算技術(shù)體系，形成了能夠服務(wù)于實踐需要的技術(shù)裝備，服務(wù)于教育、醫(yī)療等多個行業(yè)。截至目前，孫曉作為頭部作者已發(fā)表高水平論文百余篇，授權(quán)專利20余項，相關(guān)成果獲吳文俊人工智能科學(xué)技術(shù)進步獎三等獎1項，安徽省科學(xué)技術(shù)獎一等獎1項，中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明創(chuàng)業(yè)成果一等獎1項，教育部高等學(xué)校科學(xué)研究優(yōu)秀成果獎科學(xué)技術(shù)進步一等獎1項。自主研發(fā)的情感計算算法相繼獲得ICIP2020微表情比賽頭部名(優(yōu)于第二名6.13%)、MUSE2022情緒反應(yīng)分析頭部名、CVPR2023情緒識別比賽頭部名、MUSE2023情感分析和幽默分析雙賽道頭部名。

　　團隊還提出了非接觸式身心指標感知的個體心理健康計算理論，通過非接觸式實現(xiàn)個體的生理、心理與行為特征的提取與融合，構(gòu)建個體心理健康模型。完成了基于無接觸生理信號感知的異常心理計算，并建立個體和群體的短時、長時心理狀態(tài)模型與評估方法，能夠適應(yīng)不同場景中的個體，實現(xiàn)普適場景下特殊群體危機心理預(yù)警與邊緣化心理疾病推斷。同時孫曉帶隊成功研發(fā)了國際首套普適場景下的智能心理關(guān)護平臺，相關(guān)成果入選了中國科協(xié)《前沿領(lǐng)域科技成果推介手冊》，現(xiàn)已在智慧教育、國防軍工、公共安全等場景應(yīng)用示范。

　　一直以來，孫曉和團隊的科研工作都秉持著“服務(wù)國家戰(zhàn)略、科技造福社會”的理念，其科研成果在學(xué)科和行業(yè)領(lǐng)域，為心理學(xué)領(lǐng)域帶來了新的研究方向和方法。比如，通過多模態(tài)交互數(shù)據(jù)的分析和利用，為心理學(xué)家提供了更深入的了解個體生理、心理和行為的方法，促進了心理學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新。同時，成果的應(yīng)用也為醫(yī)療健康行業(yè)提供了新的解決方案，可以用于心理診療、心理咨詢等領(lǐng)域，為患者提供個性化、精準的心理支持和干預(yù)，改善心理健康狀況。

　　在社會民生方面，團隊的研究成果也產(chǎn)生了積極重要的影響，可以為廣大民眾提供更加個性化和有效的心理干預(yù)服務(wù)，有助于改善心理健康水平，減少心理障礙的發(fā)生和惡化，提高生活幸福感;心理健康與社會穩(wěn)定密切相關(guān)，對個體和群體的身心健康指標的獲取與動態(tài)心理干預(yù)有助于提高整體心理健康水平，減少心理問題對社會穩(wěn)定的不良影響;在教育領(lǐng)域進行應(yīng)用，可以幫助學(xué)生更好地理解和管理自己的情緒，提高學(xué)習(xí)動力和學(xué)業(yè)成績，促進學(xué)生全面發(fā)展;關(guān)注個體的心理健康，及時發(fā)現(xiàn)和干預(yù)心理障礙，有助于減少潛在的安全風(fēng)險和社會問題，維護國家安全和社會穩(wěn)定。

　　孫曉教授受邀進行中國科協(xié)我是科學(xué)家科普講座

　　目前，孫曉團隊已經(jīng)和多家單位建立了合作關(guān)系，與安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院、合肥市頭部人醫(yī)院、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)頭部附屬醫(yī)院(安徽省立醫(yī)院)就精神心理疾病智能化分析、心理干預(yù)與認知強化等領(lǐng)域開展合作，致力于采用人工智能手段，輔助國民精神衛(wèi)生和心理健康的智能化分析管理。

　　為了轉(zhuǎn)化科研成果投入應(yīng)用，2021年，團隊依托合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院的國家級平臺孵化了合肥中聚源智能科技有限公司，公司主要致力于人工智能+心理產(chǎn)品的開發(fā)，融合生理、行為、認知心理學(xué)與人工智能前沿理論，首創(chuàng)普適的多模態(tài)心理量化評估心理學(xué)理論體系，突破多項多模態(tài)心理量化評估的共性關(guān)鍵技術(shù)，研制了智慧心理系列產(chǎn)品與裝備，提出了心理健康數(shù)智化解決方案。其中三大代表產(chǎn)品如下：

　　產(chǎn)品一：智能心理監(jiān)護系統(tǒng)(發(fā)現(xiàn)問題-心理初篩)——國內(nèi)首套非接觸心理日常跟蹤、快速篩查和危機心理防控裝備;

　　產(chǎn)品二：智慧心身測評一體機(定位問題-心理測評)——國內(nèi)首套智能化心理疾病評測軟硬一體設(shè)備;

　　產(chǎn)品三：智能交互式干預(yù)座艙(解決問題-心理干預(yù))——國內(nèi)首套引入AI心理大模型的評估與交互干預(yù)裝備;

　　在三大產(chǎn)品線的布局下，公司形成以“預(yù)防-預(yù)警-干預(yù)”為核心的全周期心理健康管理產(chǎn)品體系，目前公司估值已過億，先后獲得合肥市大數(shù)據(jù)企業(yè)、科技型中小企業(yè)、國家高新技術(shù)企業(yè)認定，并當(dāng)選中國健康管理協(xié)會理事單位和安徽省心理衛(wèi)生協(xié)會理事單位。在由中國計算機學(xué)會(CCF)與安徽省科技廳共同舉辦的2023首屆全國通用人工智能創(chuàng)新應(yīng)用大賽中，孫曉帶領(lǐng)中聚源智能參賽，以“通用人工智能+心理健康”為主題推出的《普適場景下的主動健康全周期身心協(xié)同感知計算交互平臺》獲得學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界專家學(xué)者的高度認可，蕞終從來自清華、北大、中國科大等80余支參賽隊伍中脫穎而出，獲得比賽頭部名。

　　在成果產(chǎn)業(yè)化過程中，與頂尖企業(yè)華為、海康威視等公司建立了緊密的長期合作關(guān)系，也為孫曉團隊帶來了寶貴的專業(yè)知識和資源，推動了團隊的產(chǎn)品創(chuàng)新，加速產(chǎn)品發(fā)展，拓寬了產(chǎn)品的市場。如：合肥中聚源智能科技有限公司將成果轉(zhuǎn)化，研發(fā)了智能心理監(jiān)護系統(tǒng)、智慧身心一體機和智能交互式干預(yù)座艙，這些產(chǎn)品已在醫(yī)療、教育、司法、軍工、交通等多個場景進行推廣應(yīng)用，覆蓋人數(shù)超過8萬。

　　如今，人工智能的時代已經(jīng)來臨，放眼未來，挑戰(zhàn)和機遇并存，立足于中國智能制造蓬勃發(fā)展的新時期，孫曉將帶領(lǐng)團隊腳踏實地、持續(xù)創(chuàng)新，深化理論研究和研發(fā)新技術(shù)，通過項目成果的落地執(zhí)行，為社會培養(yǎng)更多心理學(xué)和人工智能交叉學(xué)科人才，促進學(xué)科進一步交叉，推動人工智能和心理學(xué)領(lǐng)域的進一步發(fā)展。(文/李杰)

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