[论文解读] Designing Socially Intelligent Virtual Companions

Han Yu, Zhiqi Shen+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 26, 2014

Psychological and Educational Research Studies参考文献 28被引用 6

一句话总结

本文提出了一种好奇心驱动的心理模型，用于虚拟学习环境（VLE）中的虚拟伴侣，以增强社交智能和用户参与度。通过将好奇心的多学科理论整合到认知架构中，该伴侣能够主动探索新信息，从而实现更可信且引人入胜的互动，初步实地研究验证了其在提升用户动机和互动质量方面的有效性。

ABSTRACT

Virtual companions that interact with users in a socially complex environment require a wide range of social skills. Displaying curiosity is simultaneously a factor to improve a companion's believability and to unobtrusively affect the user's activities over time. Curiosity represents a drive to know new things. It is a major driving force for engaging learners in active learning. Existing research work pays little attention in curiosity. In this paper, we enrich the social skills of a virtual companion by infusing curiosity into its mental model. A curious companion residing in a Virtual Learning Environment (VLE) to stimulate user's curiosity is proposed. The curious companion model is developed based on multidisciplinary considerations. The effectiveness of the curious companion is demonstrated by a preliminary field study.

研究动机与目标

• 为解决虚拟伴侣中社交技能整合不足的问题，特别是探索好奇心在人机交互中作用的不足。
• 开发一种具有社交智能的虚拟伴侣，能够在虚拟学习环境（VLE）中主动激发用户的好奇心。
• 设计一种基于好奇心、情感和认知多学科理论的心理模型，以实现可信且引人入胜的互动。
• 通过实证实地测试评估好奇心驱动伴侣在影响用户行为和学习动机方面的有效性。

提出的方法

• 虚拟伴侣的心理模型将好奇心作为核心认知驱动力，其灵感来源于内在动机的心理学与计算理论。
• 该系统采用分层认知架构，整合感知、情感和好奇心驱动的探索，以指导在动态VLE中的行为。
• 好奇心被建模为减少不确定性的驱动力，通过检测信息缺口来触发探索和探究行为。
• 伴侣根据用户状态、环境上下文和知识缺口动态调整行为，促进非侵入性、自适应的互动。
• 该模型在模拟的VLE环境中实现，其行为规则源自发展心理学和社会机器人学。
• 实地测试涉及真实用户与好奇心驱动的伴侣互动，通过行为日志和用户反馈评估参与度和可信度。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在虚拟伴侣的心理架构中正式建模好奇心，以支持社交智能行为？
• RQ2 好奇心驱动的伴侣在多大程度上提升了虚拟学习环境中的用户参与度和动机？
• RQ3 将好奇心整合到伴侣中如何影响其可信度和社交存在感？
• RQ4 好奇心驱动的伴侣应表现出哪些行为和情感线索，才能显得自然且具有吸引力？

主要发现

• 与非好奇心基线相比，好奇心驱动的伴侣显著增加了用户发起的互动次数，表明参与度得到提升。
• 用户报告称，在与具备好奇心功能的代理互动时，内在动机水平和对伴侣可信度的感知均更高。
• 该伴侣成功激发了用户的探索行为，如提问和主动寻求新信息，符合促进主动学习的目标。
• 实地研究结果表明，好奇心驱动伴侣的行为被感知为比标准反应式伴侣更自然、更具社交响应性。
• 将好奇心整合到心理模型中，使互动更具动态性和情境敏感性，减少了用户单调感，并提升了感知智能水平。