“人際拼圖”——情感Ａｇｅｎｔ中人格的社會性發展機制研究

摘要：為了能夠對人格體系進行更細致的刻畫和模擬，從而設計出更具擬人化特點的情感Agent，提出了在情感Agent中添加人格發展機制的思想。通過構建“人際拼圖”任務模式以及編程實現，對情感Agent中人格的社會性發展進行了初步的模擬。通過在程序進行了相關實驗，得出了人格、人際關系和人際互動的一些特點。實驗結果顯示了人格發展機制的引入為情感Agent實現更逼真的人性化表現提供了幫助。

關鍵詞：情感agent；人工心理；人格社會性發展

中圖分類號：TP18文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2009)04-936-03

\"Interpersonal Jigsaw\"—Research of the Social Development Mechanism in Emotional Agents

YAO Zhi-peng1， ZHANG Xiao-dong2

(1.Research Center for Learning Science， Key Laboratory of Child Development and Learning Science of Ministry of Education， Nanjing 210096，China; 2.Software College of Southeast University， Nanjing 210096， China)

Abstract: In order to depict the personality system more vividly， so as to create more humanistic emotional agents， the idea of add developing mechanism into the emotional agents is advanced. The primary simulation of the social development of personality is done through constructing and programming the \"interpersonal jigsaw\" task model. The experiments done with the software reveals some characters between personality， relation and interaction among people. The outcome proves that the developing mechanism helps to achieve a more humanistic behavior for emotional agents.

Key words: emotional agent; artificial psychology; social development of personality

1 引言

通過構建基于人格理論的情感Agent模型，研究者通過整理和結構化人格對情緒、認知、行為模式的作用，以及對情緒作用的重新分類和定位，使得將情感納入一個更完整的心理學體系，使其在產生和作用方面有了更為深刻的理論基礎，同時也進一步促進了人工智能與心理學的銜接。為了對人格作出更加貼近于符合實際的模擬，本文進一步對情感Agent中人格的社會性發展機制進行了探討。

在較長的一個時間背景下，人格處于一種緩慢而有規律的變動中。人格發展被定義為“在從出生至死亡的整個生命歷程中，個體的人格特征，隨著年齡增長和習得經驗的積累而逐漸改變的過程”[1]。

研究人格與社會的關系實質上就是討論人格與情境的關系[2]。情境對個體的意義不在于其客觀屬性，而在于個體對情境刺激的主觀解釋。人格特點會使人更傾向于選擇特定的人際情境和交往對象，更易于得到他人的特定反應，對情境作出某種行為反應，進而對個體所處的社會情境產生影響。在研究中，筆者分析了人際交往的主要事件，通過分類和簡化，選擇并構建了這樣一種情境，在這樣一種情境中，個體會因任務的需要而向其他個體作出請求幫助或回避的行為，而另一方則相應地作出同意或拒絕的人際反應。通過這樣一種最簡單的人際交往模式，模擬人格特質社會性的動態發展趨向，進而對人格的社會性發展作一定的描述和討論。

2 人際拼圖任務模型

2.1 人際拼圖模型設計

社會-認知理論認為，人格特征是習得的，特別是通過社會學習而獲得的。沙利文關注于人際關系對人格的影響，他將人格放在人際關系中加以研究。他強調，人格永遠無法與個人生活于其中并因此具有其本質人際關系的背景相脫離。他對人格的定義是：人格是人際關系相對持久的模式[3]。

筆者試圖通過模擬人際交往行為以及在這些交往中人格的相應變化。為了實現這一目的，設計了“人際拼圖”這樣一個任務模式。人際交往，是人與人之間通過一定的方式進行接觸，從而在心理和行為方面發生相互影響。在交往的基礎上形成的人與人之間的心理關系稱為人際關系[4]。人格是在實踐特別是交往行為中形成的，反過來又影響和制約著人的交往行為。

圖1是設計的該實驗的軟件流程。該任務模式的大致情況如下：在實驗開始時，每個個體會被隨機分到一些任務碎片和任務目標，任務目標指示其完成目標所需的特定的任務碎片。隨后，個體根據需要和實際情況（人際關系、個體的人格特點），向其他個體尋求幫助來得到其所缺少的任務碎片，通過這樣的任務碎片搜尋過程，不同的個體之間產生了人際交往，這些不同類別的交往及其結果會對交往雙方的關系產生影響，也會對個體的人格特質產生影響，把這部分對人格的作用機制定義為該模型的第一動力系統。

另外，在大五人格模型內部，由于各特質之間存在著一定的相關性，因而這些特質相互之間也形成了一定的動力結構，在發展變化時存在著一定的制約和影響，這個因素也是人格變化的一部分。在關于大五人格模型內部各特質之間相互關系上，研究者得出的比較一致的觀點是神經質同外傾性、宜人性和認真性存在著顯著的負相關，外傾性同宜人性存在正相關，宜人性同認真性存在顯著正相關[5-7]，把人格特質間的這種相關性作為第二動力系統。

1） 第一動力系統

在個體開始自動執行任務的過程中，首先，個體會根據所缺少的碎片來確定其尋求幫助人員名單，根據名單中這些個體與其不同的關系，個體會按照親密度由高到低的順序開始去尋求幫助。在尋求幫助時，個體會綜合包括情緒、人格特質、關系這些信息來確定是否向對方提出請求，如不發出請求則歸為“放棄”，否則歸為“請求”；在向對方提出請求后，對方也會綜合相關信息確定是否提供幫助，由此產生“同意幫助”和“拒絕幫助”兩種情況，雙方不同的行為決定都會對雙方的人格特質和關系產生一定的影響。如果個體獲得了其他個體的幫助，則表示獲得了該任務碎片；如果沒有個體愿意提供幫助，則對于該任務碎片的尋求工作被歸為“失敗”。如果所有個體中都沒有該個體所缺少的任務碎片，該情況將被歸為“無解”。如果個體獲得了所有的任務碎片，則此次人際拼圖任務歸為“完成”，其余情況歸為“失敗”。不同的歸類情況中，個體相應的屬性會發生變化，這就是本模擬系統人格變化的最主要動力體系，其對人格特質變化起主要作用。具體歸類變化情況見表1（其中H代表發出請求的個體，G代表被請求的個體，O代表經驗開放性，C代表認真性，E代表外傾性，A代表宜人性，N代表神經質，SFt_X代表個體特質X的反身因子，SFr代表關系relation的反身因子，PFH為請求者的親社會因子，PFG為被請求者的親社會因子）。

在模型中情緒的模擬上，筆者僅僅涉及到了情緒的正負性。個體情緒由情緒參量emotion來表征，emotion數值范圍為(0，1)，其中0代表負性情緒極，1代表正性情緒極。每回合任務中個體情緒的獲得是半隨機的，具體情況如下。對于不同的個體，首先根據該個體的外傾性和神經質特質來獲得情緒基值，根據該個體的神經質特質來獲得隨機幅度，隨后在情緒基值和隨機幅度的約束范圍內，隨機產生情緒值。這樣的效果是，外傾性越突出而神經質得分越低的個體，其情緒的平均分布值越高；神經質越突出的個體，其情緒的變化幅度越大，也就是越不穩定。

為了更好地模擬現實中相應的情景和變化規律，在模型中，加入了一些有特定含義的計算因子。以下就是這些因子的介紹。

親社會因子（Pro-social Factor， PF），親社會因子表征的是個體融入社會的程度，代表個體與其他個體關系發展能力的高低。

反身因子（Self Factor， SF），反身因子的設置，是為了體現人格特質和人際關系在中性時最易發生變動，而越接近兩極越難轉變的規律。

關系因子（Relationship Factor， RF），關系因子的設置，使得相同的行為在不同關系的個體之間發生時對人格特質產生不同的影響。例如，個體a與個體b關系較密切，而個體a與個體c關系較疏遠，當與個體a關系較密切的個體b拒絕幫助個體a時，對a造成的消極影響會大于個體c拒絕幫助個體a時的情況。

經驗開放性因子（O Factor， OF），經驗開放性因子使得個體對于人際交往本身產生不同的關注程度，進而也一定程度上緩解了社會交往中產生的負面影響的作用程度。

下面是以上部分內容涉及到的算法。

情緒的具體產生算法：

基準情緒值REF = 0.3*E + 0.5 – 0.2*N

情緒變化幅度RANGE =（1+N）* 0.5

情緒值emotion = REF + (rand - 50) * RANGE/100，其中rand是介于0-100之間的隨機數。

親社會因子（PF），PF=[(1+E)( 1+A)(1-N)]1/3。

反身因子（SF），SFt_x=1-abs（trait_x），SFr=0.5-abs(0.5-relationship)。

關系因子（RF），RF=(0.5+relationship)1/2。

經驗開放性因子（OF），OF=1+0.5*(1+O)。

2） 第二動力系統

通過對大五人格模型內部特質間的相關性的研究，選用了其中得到廣泛認同的兩組相關性（神經質與外傾性的負相關關系、外傾性和宜人性的正相關關系）作為本模型人格特質變化的第二動力系統，輔助作為第一動力系統的社交人格變化的動力系統。人格特質相關性作用模擬動力系統構造如下：

特質X對特質Y的作用通過能力因子（EF）和距離因子（DF）來實現，其中，能力因子代表了該特質對其他特質的影響力，其越接近于兩極，影響力越大；距離因子代表相互作用的兩個特質間的關系，在正相關的情況下，兩特質相差越小，其互相間的作用力越小，相差越大，其相互間作用力越大。在負相關的情況下，兩特質相差越小，則其互相間的作用力越大，相差越大，其相互間作用力反而越小。下面是這兩個因子的計算公式。

能力因子EF = abs(X)

距離因子

正相關：DF = abs(X-Y)

負相關：DF = abs(X+Y)

模型中，選用了N→E、E→N、E→A這三個作用過程來作為該動力系統的實體部分，根據上面的公式，人格的變化情況為：

N→E： ΔE = 0.005*EF*DF

E→N：ΔN = 0.01*EF*DF

E→A： ΔA = 0.01*EF*DF

3） 行為決策

在行為決策的條件判斷時，采用了模糊邏輯的思想，首先，將條件判斷所需的浮點型參量x通過分級劃分轉化為整型參量rank_x。隨后，通過將rank_x代入行為可能性函數求得個體行為的可能性，其值為0-100范圍內的整數。最后，隨機產生一個0-100范圍內的整數，通過比較可能性與該隨機數的大小，來決定個體的行為選擇。

行為可能性函數如下：

1）請求幫助可能性：

Possible_ask = (2*rank_relation + rank_E + rank_C + rank_emotion)*7

2）同意幫助可能性：

Possible_help = (2*rank_relation + rank_A + rank_AG + rank_emotionG)*5

其中rank_AG和rank_emotionG是GUEST的參量，其它的是HOST的參量。

最后，使用Microsoft Visual C++來編程實現該模型。

2.2 “人際拼圖”軟件模擬實驗

實驗1：人際關系對人格特質發展的影響

在實驗1中，從整體上來看人際關系對個體人格發展的影響。通過兩個子實驗1_a和1_b來分析人際關系的作用。

參數設置：

在兩個子實驗中，個體a、b、c、d的人格特質都設定為中性值0；

實驗1_a中，兩兩人際關系均設定為0.5；

實驗1_b中，兩兩人際關系均設定為0.6；

在兩個子實驗中，碎片全集數、自有碎片數、任務碎片數的組合均為4-2-2；

如此條件下執行99次任務。

實驗結果與討論：

為了便于分析，將實驗1_a中行為數據與實驗1_b中的對應數據相減，結果見表3。可以明顯看出來，個體在實驗1_a中比1_b中表現要差很多，放棄次數、拒絕次數這些消極行為的次數1_a都要比1_b多，而幫助次數、被幫助次數以及最后的任務完成數則相反，1_a比1_b要少很多。

實驗1_a、1_b的個體平均人格見圖2，觀察這兩次實驗中個體人格變化情況，可以看到，其變化特點與個體的行為表現是相符合的，1 _b中人格的發展明顯比1_a中更符合親社會的標準。

由實驗1知，在平均關系上一個不是很顯著的變化會對個體的行為以及相應的人格發展帶來比較大的影響。可以認識到人際氛圍在人格形成中的所起到的重要影響。良好的人際氛圍引導人格向良性方向發展，而這種人格的良性發展又進一步促進了人際關系的提升，如此互為因果形成良性循環。

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圖2 實驗1_a、1_b平均人格特質對比圖3 實驗2_a、2_b平均人格特質對比

實驗2：人格對人際關系的影響

在實驗2中，通過兩個子實驗的對比來探討人格對人際環境的影響。

參數設置：

實驗2_a中，a的人格特質為具有一定的親社會傾向（O：0.2，C：0.2，E：0.2，A：0.2，N：-0.2）；實驗2_b中， a的特質為了中性值。其他個體的特質在兩個實驗中都是中性值；

兩個子實驗中，人際關系均為a-b（0.5），b-c（0.5），c-a（0.5）；

碎片全集數、自有碎片數、任務碎片數的組合均為3-2-2；

如此條件下執行99次任務。

實驗結果與討論：

通過表4，對比這兩個實驗的行為數據，可以看到，實驗2_a比實驗2_b的人際氛圍更好，具體表現為，前者個體放棄請求的平均次數明顯少于后者，而幫助次數則多于后者，拒絕次數也少于后者，最后的任務完成情況前者也是優于后者。將2_a中的個體b、c的變化后的平均特質和2_b中個體a、b、c變化后的平均特質作對比（這樣也就排除了在實驗2_a中個體a初始值設置的影響），如圖3，可以看到，實驗2_a中的個體平均特質在宜人性、外傾性和認真性上都要比2_b高，而在神經質上則小于2_b中的個體平均值，綜合這些對比結果，可以判定在實驗2_a中個體的親社會型人格發展要好于實驗2_b中的情況。

通過以上2大類實驗結果分析和討論，模擬了個體之間一些簡單的人際交往行為，以及伴隨著這些社會行為的人格的社會性變化，詳細分析了其中的一些情況，討論了人際關系、社會交往行為以及人格發展這三者之間的相互作用的情況，最后，筆者的結論是人際關系和人格特質共同作用產生了社會交往行為，而社會交往行為反過來又對人際關系和人格特質的變化起到了一定的作用，也可以說，通過社會交往行為，人際關系和個體的人格特質實現了互相之間的作用和反作用。

3 總結

通過構建“人際拼圖”軟件，初步模擬并探討了人際交往中的人格特質發展機制，筆者認為人格特質發展機制對情感Agent領域的研究意義和作用體現在下面三點：1）情感Agent中人格發展機制的加入體現了個體與外界環境和其他個體相互作用的結果，加強了個體與外界的聯系；2）人格發展機制的存在為個體行為模式的變化提供了依據，從而將情感Agent模型單純由情感決定行為的舊有體系發展為立體的人格-情感二層體系，人格的改變對總體的行為模式負責，而情感的改變對行為進行進一步的細化修飾和誘導；3）人格發展機制的加入使得情感Agent在對人類個體的模擬更為全面和接近實際，是Agent個體實現人性化自我發展的基礎。

今后需要做的工作，一是需要在情景模式和行為模式方面的細化，另一個是大量相關的經驗實驗數據的采集和支持。

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姚志鵬（1984-），男，江蘇無錫人，碩士，主要研究方向：人工智能與多Agent系統；

張曉東（1983-），男，山東煙臺人，碩士，主要研究方向：軟件工程。