“虚拟伴侣”可以实时激发人类伴侣的情感反应
机器能思考吗?这就是著名数学家艾伦·图灵在20世纪50年代试图理解的问题，当时他创造了一个模仿游戏，看看人类问话者能否仅根据缺乏物理线索的对话来区分人类和机器。图灵测试的引入是为了确定机器显示智能行为的能力，这些行为与人类的智能行为相当，甚至无法区分。图灵主要关心的是机器是否能与人类的智力相媲美。
但作为人类，除了智力能力，还有更多的东西，因此来自佛罗里达大西洋大学查尔斯e施密特理学院复杂系统和脑科学中心(CCSBS)的研究人员开始回答这个问题:“与机器进行行为交互的‘感觉’是什么?”
他们创造了一种相当于“情感”图灵测试的方法，并开发了一种虚拟合作伙伴那是能够引出的情绪反应从它的人类伴侣那里获取信息，同时他们进行实时的行为协调。
这项名为“与虚拟伴侣进行社交协调时增强的情绪反应”的研究的结果最近发表在了国际心理生理学杂志．研究人员设计了虚拟伴侣，使其行为受人际互动的数学模型控制，从而使人类能够与社会自我的数学描述进行互动。
“我们的研究表明，当人们认为虚拟伴侣是人而不是机器时，他们会表现出更强烈的情绪唤醒，尽管在所有情况下，他们与之互动的都是一台机器，”第一作者、复旦大学CCSBS的博士生张梦森(Mengsen Zhang)说。“也许我们可以把智力看作是大脑内部和大脑之间的协调运动。”
虚拟伴侣是佛罗里达大学开发的一种被称为“人体动态钳”的范式的关键部分，这是一种最先进的技术人机界面这项技术可以让人类与计算模型进行交互，计算模型的行为非常像人类自身。在简单的实验中，该模型——从人体运动中接收输入——驱动一个移动的手的图像，该图像显示在视频屏幕上。为了完成互反耦合，受试者看到运动图像并与之协调，就好像它是通过视频电路观察的真人一样。这种社交“替身”可以精确地调节和控制——既可以通过实验者，也可以通过被试者的输入。
“引起这种独特情绪唤起的行为是简单的手指动作，而不是像面部表情这样的事件，例如众所周知的传递情感的事件，”Emmanuelle Tognoli博士说，她是佛罗里达大学CCSBS的合著者和副教授。“所以这些发现一开始是相当惊人的。”
托尼奥利很快指出，这与伴侣看起来有多幻想或有多情绪化无关，因为通常情况下，手指几乎不会让人流泪或大笑。相反，这是一个虚拟伙伴如何将其行为与人类联系起来的问题——它的社会协调能力写在它的数学方程中。
控制虚拟伴侣行为的数学模型基于佛罗里达大学四十年来的实证和理论研究，该研究由合著者J.A. Scott Kelso博士领导，他是Glenwood和Martha Creech的杰出科学主席，也是佛罗里达大学CCSBS的创始人。
凯尔索强调，人体动态钳背后的关键思想是人与机器之间的对称性，即他们受相同的协调动力学定律支配。
凯尔索说:“在现实中，人类与环境，包括与他人的互动是持续和互惠的。”“通过将时间和互惠性重新投入到情感和社会互动的研究中，人类动态钳提供了探索传统实验设计无法触及的参数范围和扰动的机会。这是旨在理解复杂社会行为的研究向前迈出的一步。”
研究表明，行为互动和情感是相互不断供给的，因此运动的协调可以为疾病的康复做出有益的贡献。运动协调障碍经常出现在精神分裂症和自闭症谱系障碍患者中，他们也患有社交和情绪功能障碍。
“人工智能已经建立在算法方法的基础上人类认知。我们现在也把社会和情感方面的内容提上了日程，”论文的合著者纪尧姆·杜马斯(Guillaume Dumas)博士说，他是复旦大学CCSBS的前博士后成员，目前在巴黎巴斯德研究所工作。
研究人员预计，虚拟伙伴将很快被开发成合作机器的原型，可用于治疗目的。这种类型的应用可能使许多患有社会和情感障碍的患者受益。
佛罗里达大学负责研究的副校长丹尼尔·c·弗林博士说:“佛罗里达大学30年来一直在培育复杂系统和脑科学中心，这项工作是由我们一个优秀的博士生领导的，他正在推进我们对社会和大脑中发生的秩序和紊乱的理解。”
