量化人类社会交互行为

科普小知识2021-12-23 12:01:33

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虚拟现实技术定量测量人类社会互动的过程来源:快曙光团队

■本报见习记者不夜、记者黄鑫

一大早，小明走进教室，发现学生们正在聊天。老师敲黑板试图吸引学生的注意力。李雷和韩梅梅明白了老师的意思，停止了聊天，坐了下来。这时，萧明也快步走到自己的座位上，坐了下来。

看似自然的互动是如何发生的？小明如何识别互动的群体？什么原则被用来感知互动信息和指导自我行为？社会心理学家和认知心理学家已经研究了很多年，但是他们还没有能够解开这个谜团。

几天前，华东师范大学心理与认知科学学院的郐曙光团队的研究取得了新的进展。本研究首次将虚拟现实技术与经典的心理物理学方法相结合，对人类互动行为进行定量测量。在此基础上，提出了解释人类社会感知分组的社会交互场模型和基本算法。相关的研究结果最近发表在《自然-人类行为》杂志上。

对亲密的深刻误解

人与人之间的吸引力是无法形容的，但它让亲近的人越来越亲近。美国人类学家爱德华·霍尔的个人空间理论证实了这一现象。个人空间有4种距离，0.45米以内是亲密距离，这种距离经常发生在爱情和亲友之间。0.45-1.22米是个人距离，适合熟悉的人握手和亲切交谈。1.22-3.7m是一个社交距离，经常出现在工作场所和公共场所。大于3.7米的距离属于公共距离，如在大会堂演讲、演讲、戏剧表演和电影放映时离观众的距离。

自从这个理论在1966年提出以来，这个距离描述了人与人之间的关系，但它是一个定性的描述。0.45、1.22和3.7只是理论的描述。数字的科学本质无法验证。对人类社会互动描述这一重要问题的探索一直停留在理论层面。

与此同时，研究人员从未停止试图定量描述人类社会互动行为。在传统实验中，研究者通过实验对象对真实人类行为的反应来定量判断交互行为。然而，实验场景和人类行为的发送者之间的一些差异将导致实验结果的不确定性。

本文的交流作者蒯曙光表示，传统实验有许多难以控制的社会刺激，不能准确地重复相同互动行为的实验条件，也不能真实客观地还原社会互动场景。因此，基于这种研究方法的结果很难具有普遍性。

在虚拟世界中追踪现实

在九年的心理学研究中，蒯曙光曾经对这个科学问题感兴趣，但他仍然没有找到解决办法。幸运的是，郐曙光进入了工业领域。虚拟现实技术在这个领域的应用像万有引力一样吸引和包围着他。他突然想到，“我们可以用虚拟人来模拟互动吗？”

2017年，蒯曙光带领研究生团队利用虚拟现实技术对虚拟空间中的各种变量进行定量运算，并开展认知心理学、社会心理学和人机工程学研究。

该研究团队使用3D引擎编程来控制虚拟角色之间的距离和角度，并定量测量人类之间的社会互动强度。具体来说，在使用虚拟现实设备控制两个虚拟角色之间的距离和角度的过程中，实验对象生成的数据可以作为判断其交互行为的指标。

结果表明，人际距离和角度越近的两个人被判断为社会群体的可能性越大。基于本实验的结果，蒯曙光的研究团队进一步建立了人类社会互动行为的模型，并首次定量测量了人类互动行为的强度。

为了开展这项研究，蒯曙光的团队进行了7项为期两年的实验，招募了179名参与者和190，320项试验。然而，在审稿过程中，它面临着不小的挑战。为了应对外界的质疑，研究团队在多种复杂动态场景中对模型进行了验证，结果表明，该模型对真实场景中的社会分组具有更准确的预测效果。最后，《自然-人类行为》杂志的评论者称赞了这项研究在该领域的重要性和所使用的研究技术。

更好地理解人类更大的价值

借助虚拟现实技术，社会互动信息的定量测量成为可能。此外，这种模式可以回答更多的问题，给其他领域带来更多的想象力。

蒯曙光说，该模型可以用来设计一个实验框架，用于定量测量社会因素，如权力，亲密度和吸引力，这在以前的心理学研究中是无法量化的。

未来，实验范式和计算模型也将在临床治疗中发挥重要作用，可用于研究自闭症、自闭症和视听障碍患者的社会功能，并评估特殊教育或治疗的效果。

"这种人工智能和心理学的交叉研究在工业领域也很有价值。"蒯曙光说。他举了一个例子。目前，公共场所有大量的服务机器人。这种模型的引入将使这些机器人更加人性化。服务机器人可以判断与人类的适当通信距离。在不干扰人类交流的情况下，可以识别正在相互交流、参与群聊或悠闲穿梭的人。

社会互动行为的发生是基于个体的，研究也需要回归个体。蒯曙光表示，接下来，要区分和提炼姿势、表情、种族和性别的互动行为，并不断优化模型，达到还原真实人类反应的效果。