薈萃心理學各領域新進展、新動態

來源 | 中國科學報


 利用虛擬現實技術對人類社會交互行為進行定量化測量的過程   

圖片來源:蒯曙光團隊


清早,小明走進教室,發現同學們正在聊天,老師敲黑板試圖引起學生們的注意,李雷和韓梅梅明白了老師的意圖,停止聊天並坐下。此時,小明也快速走到自己的座位前坐下。


看似順理成章的交互行為到底是如何發生的呢?小明是如何識別出正在交互的羣體的呢?又是基於什麼原則感知交互信息,指導自我行為的呢?社會心理學家與認知心理學家研究多年,卻始終未能解開謎團。


日前,華東師範大學心理與認知科學學院蒯曙光團隊研究取得新進展,該研究利用虛擬現實技術結合經典心理物理學方法,首次定量化測量了人類之間的交互行為,並在此基礎上提出了社會交互場模型以及用於解釋人類社會知覺分組的基本算法。相關研究結果,近日發表於《自然—人類行為》雜誌。


對親密距離的深深誤解


人與人之間的吸引力不可名狀,卻讓親密的人越來越靠近。這一現象在美國人類學家愛德華·霍爾的個人空間理論(Personal Space Theory)中得到印證。個人空間存在4種距離,0.45米以內是親密距離,常發生在愛情、親友關係之間。0.45—1.22米屬於個人距離,適合熟悉的人之間,可以親切地握手、交談。1.22—3.7米屬於社交距離,常發生在工作場合和公共場所。大於3.7米的屬於公眾距離,比如在大會堂發言、演講、戲劇表演、電影放映時與觀眾保持的距離。


自1966年該理論提出以來,這一距離描述着人與人之間的關係,殊不知,這卻是一項定性描述,0.45、1.22、3.7只是對理論的描述,數字的科學性無從驗證,人類社會交互描述這一重要問題的探索始終停留在理論層面。


其間,研究人員從未停止定量化描述人類社會交互行為的嘗試。傳統實驗中,研究人員通過實驗對象對真實人類行為的反應,定量化判斷交互行為。但實驗場景、人類行為發出方的些許差異就會導致實驗結果的不確定性。


該論文通訊作者蒯曙光介紹,傳統實驗存在諸多難以操控的社會性刺激,無法精確重複同一個交互行為的實驗條件,也難以真實客觀還原社會交互場景,因此,基於此種研究方法的結果很難具有普適性。


在虛擬世界追蹤現實


長達9年的心理學學習過程中,蒯曙光一度對這一科學難題產生興趣,但始終未找到解決辦法。一個偶然的機會,蒯曙光進入了工業領域,虛擬現實技術在該領域的應用像萬有引力一樣吸引、包圍着他。他突然想到,“能不能用虛擬人來模擬交互行為呢?”


2017年,蒯曙光帶領研究生團隊利用虛擬現實技術,定量化地操作虛擬空間中的各類變量,開展認知心理學、社會心理學與人因工效學的研究。


研究團隊使用3D引擎編程,實現了虛擬人物之間的距離和角度的操控,定量化地測量了人類之間的社會交互強度。具體而言,實驗對象在使用虛擬現實設備,調控兩個虛擬人物的距離、角度的過程中,產生的數據可以作為判斷其交互行為的指標。


研究結果提示人際距離、角度更接近的兩個個體有較大概率被試判斷為一個社會羣組。基於這一實驗的結果,蒯曙光研究團隊進一步建立了人類社會交互行為模型,首次定量化地測量了人類交互行為的強度。


為了開展此項研究,蒯曙光團隊歷時兩年,共開展了7個實驗,招募被試人員179人次,共計190320試次。但在審稿過程中,卻面臨不小挑戰。為了迴應外界疑問,研究團隊在多種複雜、動態場景中對模型進行了驗證,結果顯示,其對於現實場景中的社會分組均達到了較準確的預測效果。最終,《自然—人類行為》雜誌審稿人對於該研究在領域中的意義以及所使用的研究技術予以讚揚。


更懂人類 更大價值


在虛擬現實技術的幫助下,社會交互信息的定量化測量成為了可能。此外,這一模型還能回答更多問題,為其他領域帶來更多想象力。


蒯曙光表示,此前心理學研究無法量化的社會因素,比如權力、親密度、吸引力等,藉由該模型可以設計出定量化測量的實驗框架。


未來,在臨牀治療方面,該實驗範式與計算模型也將發揮重要作用,可藉此考察自閉症、孤獨症以及視力、聽覺障礙患者社交功能情況,評估特殊教育或治療效果。


“這樣一項人工智能與心理學的交叉研究,在工業領域也有一定價值。”蒯曙光説。他舉例,目前,公共場合存在大量服務機器人,該模型的引入將使這些機器人更加人性化。服務機器人能夠判斷出與人類合適的交流距離;能夠識別正在交互的人羣,參與羣聊或不打擾人類交流從容穿梭。


社會交互行為的發生基於個體,研究也需要回歸個體。蒯曙光表示,接下來,還需要對交互行為發生的姿態、表情、種族、性別加以區別細化,不斷優化模型,達到還原真實人類反應的效果。


相關論文信息:

DOI:10.1038/s41562-019-0618-2


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