计算模型模仿人类预测情绪的能力

通过深入了解人们如何凭直觉感知他人的情绪，研究人员设计了一个模型来模拟人类社交智能的这一方面。

与他人互动时，您可能会花时间尝试预测他们对您所说或所做的事情的感受。这项任务需要一种称为心理理论的认知技能，它可以帮助我们推断他人的信念、愿望、意图和情绪。

麻省理工学院的神经科学家现在设计了一种计算模型，可以预测其他人的情绪——包括快乐、感激、困惑、后悔和尴尬——接近人类观察者的社会智力。

该模型旨在根据囚徒困境预测人们的情绪，囚徒困境是一种经典的博弈论场景，在这种场景中，两个人必须决定是与他们的伙伴合作还是背叛他们。

为了建立这个模型，研究人员结合了几个假设会影响人们情绪反应的因素，包括那个人的欲望、在特定情况下的期望，以及是否有人在观察他们的行为。

“这些都是非常普遍的基本直觉，我们所说的是，我们可以采用非常基本的语法并制作一个模型，该模型将学会根据这些特征预测情绪，”约翰·W·贾夫大脑与科学教授RebeccaSaxe说。CognitiveSciences，麻省理工学院麦戈文脑研究所成员，该研究的资深作者。

SeanDaeHoulihan博士'22是达特茅斯学院Neukom计算科学研究所的博士后，是该论文的主要作者，该论文发表在PhilosophicalTransactionsA上。

其他作者包括MaxKleiman-WeinerPhD'18，麻省理工学院和哈佛大学的博士后;LukeHewittPhD'22，斯坦福大学访问学者;JoshuaTenenbaum，麻省理工学院计算认知科学教授，大脑、思想和机器中心以及麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)的成员。

预测情绪

Saxe说，虽然大量研究已经投入到训练计算机模型以根据面部表情推断某人的情绪状态，但这并不是人类情商最重要的方面。

更重要的是能够在事件发生之前预测某人对事件的情绪反应。

“关于理解他人情绪的最重要的事情是在事情发生之前预测其他人的感受，”她说。“如果我们所有的情商都是被动的，那将是一场灾难。”

为了尝试模拟人类观察者如何做出这些预测，研究人员使用了取自英国游戏节目“金球”的场景。在节目中，参赛者将与100,000美元的赌注配对。

在与他们的搭档谈判后，每个参赛者秘密地决定是平分池还是试图偷池。如果双方都决定分手，他们每人将获得50,000美元。如果一个分裂和一个偷窃，偷窃者将获得整个彩池。如果双方都试图偷窃，那么谁也得不到任何东西。

根据结果​​，参赛者可能会体验到一系列的情绪——如果两个参赛者分道扬镳，就会感到高兴和宽慰;如果对手偷走了彩池，则会感到惊讶和愤怒;如果成功偷走，可能会感到内疚和兴奋。

为了创建可以预测这些情绪的计算模型，研究人员设计了三个独立的模块。第一个模块经过训练，可以通过称为逆向规划的过程，根据一个人的行为推断出一个人的偏好和信念。

“这是一个想法，如果你只看到某人的一点点行为，你就可以从概率上推断出他们在那种情况下想要什么和期望什么，”Saxe说。

使用这种方法，第一个模块可以根据参赛者在游戏中的行为来预测他们的动机。例如，如果某人决定平分以试图分享底池，则可以推断他们也期望其他人平分。

如果有人决定偷窃，他们可能预料到对方会偷窃，不想被骗。或者，他们可能预料到对方会分裂，并决定试图利用他们。

该模型还可以整合有关特定玩家的知识，例如参赛者的职业，以帮助它推断出玩家最有可能的动机。

第二个模块将游戏的结果与每个玩家想要和期望发生的结果进行比较。然后，第三个模块根据结果和已知的参赛者期望来预测参赛者的情绪。

第三个模块经过训练，可以根据人类观察者对参赛者在特定结果后的感受的预测来预测情绪。作者强调，这是一种人类社会智能模型，旨在模仿观察者如何因果推理彼此的情绪，而不是人们实际感受的模型。

“从数据中，模型了解到这意味着什么，例如，在这种情况下感受到很多快乐，就是得到你想要的东西，公平地做到这一点，并且在不利用的情况下做到这一点，”Saxe说。

核心直觉

一旦这三个模块启动并运行，研究人员就将它们用于游戏节目的新数据集，以确定模型的情绪预测与人类观察者的预测相比如何。该模型在该任务上的表现比以前的任何情绪预测模型都要好得多。

Saxe说，该模型的成功源于它结合了人脑在预测其他人对特定情况的反应时也会使用的关键因素。这些包括计算一个人将如何根据他们的愿望和期望对情况进行评估和情绪反应，这不仅与物质收益有关，还与他人如何看待他们有关。

“我们的模型具有这些核心直觉，即情绪背后的心理状态是关于你想要什么、你期望什么、发生了什么以及看到了什么人。人们想要的不仅仅是东西。他们不只是想要钱;他们想要公平，但也不想成为傻瓜，不想被骗，”她说。

“研究人员帮助我们更深入地了解情绪如何影响我们的行为;然后，通过翻转他们的模型，他们解释了我们如何利用人们的行为来推断他们潜在的情绪。这一领域的工作帮助我们不仅将情绪视为‘感受’，而且将其视为在人类社会行为中发挥着关键而微妙的作用，”英国华威大学行为科学教授NickChater说，他并未参与该研究。研究。

在未来的工作中，研究人员希望调整模型，使其能够根据本研究中使用的比赛节目场景以外的情况进行更一般的预测。他们还致力于创建模型，可以仅根据宣布结果后参赛者脸上的表情来预测比赛中发生的事情。