人机交互中的情感
Scott Brave and Clifford Nass
斯坦福大学
理解情绪 54
区分情感与相关结构 55
心情 55
情绪 56
影响的影响 56
注意 56
记忆 57
性能 57
评定 57
情绪的原因 58
需求和目标 58
评估理论 59
传染性 59
情绪和情绪 59
以前的情绪状态 59
情绪的原因 60
传染性 60
颜色 60
其他影响 60
测量影响 60
神经反应 61
自主活动 61
表情 61
语音 62
自我报告措施 62
影响用户的识别 63
开放式问题 64
- HCI设计师应该用哪种情感
最关心的是什么？ 64
- 界面何时以及如何试图直接解决用户的情绪和基本问题
需求（与特定于应用程序的目标）？ 64
- 情绪识别应该有多准确
作为一种界面技术是否有用？ 64
- 何时以及如何通知用户他们的情感状态正在被监控
并适应？ 64
- 情绪如何在计算机领域发挥出来，
中介传播（CMC）？ 64
结论 64
致谢 64
参考 65
53
情绪是成为人类的基本组成部分。 喜悦，憎恨，愤怒和自豪，在众多其他情绪中激发行动，为所有人类经验增添意义和丰富性。 传统上，人机交互（HCI）被认为是“最终”的例外; 用户必须放弃自己的情感自由，以便与计算机一起高效工作，理性化，这是典型的不情感的。
最近在心理学和技术方面的研究提出了人类，计算机和情感之间关系的不同观点。 经过长时间的休眠和困惑之后，情绪心理学的研究激增（Gross，1999）。 情绪不再被视为仅限于当计算机莫名其妙地崩溃时的偶然的愤怒爆发，当视频游戏角色跳过障碍时的激动，或者在不可理解的错误消息时的挫败感。 现在可以理解，从开发三维（3D）CAD模型和在电子表格上运行计算，到搜索网络和发送一个电子表格电子邮件，进行网上购物和玩纸牌。 事实上，许多心理学家现在认为，一个人不可能不去思考或执行一个行动，至少在无意识中，他或她的情绪系统（皮卡德，1997b）。
关于情绪和电脑的文献也在增长,在过去的几年里，这主要得益于技术的进步。 廉价且有效的技术使计算机能够评估情感的生理相关性，并结合信号处理的速度和质量的显着提高，现在甚至可以让个人电脑实时判断用户的情绪状态（Picard，1997a ）。 包含声音，脸部和身体的多模式界面现在可以表现出比纯粹的文本界面（卡塞尔，沙利文，普雷沃斯特和丘吉尔，2000）更可能更广泛和更细微的情感范围。 事实上，任何忽视用户情绪状态或未能表现出适当情绪的界面都会极大地阻碍被认为是冷漠，社会无能，不可信和无能的表现和风险。
本章回顾了情感的心理学和技术，着眼于找出那些与交互系统的设计和评估最相关的发现和概念。 我们的目标是让读者对情感的角色和影响以及创建情感意识和自觉情绪化界面设计所需的基本工具有更重要的理解。
情感的“座位”是大脑; 因此，我们首先描述心理生理系统，这些系统是情绪如何与环境相互作用的核心。 通过理解情绪反应的基本基础，我们可以识别那些最容易操作和可测量的情绪。 然后，我们将情绪与情绪区分开来（长期的情感状态，
图4.1. 情绪的神经结构.
对任何接口的响应）和其他相关构造。 以下部分讨论情绪和情绪的认知，行为和态度影响，重点关注界面的注意力，记忆力，表现和用户评估。 设计引发期望情感状态的界面需要知道情绪和情绪的原因; 我们在以下部分讨论这个问题。 最后，我们讨论衡量影响的方法，从神经相关到问卷调查，并描述这些指标如何用于评估用户和在界面中表现情绪。
了解情绪
什么是情感？ 虽然研究文献提供了大量的定义（Kleinginna＆Kleinginna，1981），但情绪的两个普遍认同的方面突出：（a）情绪是对与个人的需求，目标或顾虑有关的事件的反应; （b）情感包含生理，情感，行为和认知成分。 例如，恐惧是对威胁（或者似乎威胁到，如可怕图片中）个人身体健康，导致强烈的消极情感状态以及对行动的生理和认知准备的情况的反应。 另一方面，快乐是对实现目标的反应，并产生更积极的，面向方法的状态。
基于LeDoux（1996）神经心理学工作的简化视图，一种用于理解情绪的有用模型如图4.1所示。 在这个模型中，大脑有三个关键区域：（a）丘脑，（b）边缘系统和（c）皮层。 来自外部环境的所有感官输入首先由作为基本信号处理器的丘脑接收。 丘脑然后将信息同时发送到皮层，用于“更高级别”处理，并直接发送到边缘系统（LeDoux，1995）。 边缘系统1通常被称为“情感之所在”，它不断评估其输入的需求/目标相关性。 如果相关性得到确定，边缘系统就会向身体发送适当的信号，协调生理反应，并且还向皮层，偏倚注意和其他认知过程发送信号。
边缘系统通常被认为包括下丘脑，海马和杏仁核。 根据LeDoux，杏仁核是唯一的关键区域（LeDoux＆Phelps，2000）。
直接的丘脑边缘通路是解释更原始情绪的机制，例如基于惊恐的恐惧，以及先天的厌恶和吸引力。 Damasio（1994）称这些为“主要”情绪。 在HCI环境下，屏幕上的对象和事件有可能激活这种原始的情绪反应（Reeves＆Nass，1996）。 例如，意外出现或移动的对象（即弹出窗口，突然动画）和响亮或尖锐的噪声可能引发基于惊恐的恐惧。 特别容易激发的视觉刺激包括填充大部分视野的图像（要么是因为图像或屏幕很大，要么是因为眼睛靠近屏幕;（Detenber＆Reeves，1996; Voelker，1994）） ，似乎接近用户的图像（即，屏幕上快速扩大的图像，似乎从屏幕飞出的图像或朝着用户走向的角色）以及在周边视觉中移动的图像（即， ，在屏幕侧面;（Reeves＆Nass，1996））。 最后，某些图像和声音由于它们的进化意义（例如，尖叫或哭泣的噪音或明显的性或暴力图像;（见Lang，1995; Malamuth，1996））可能天生令人不安或令人满意。
大多数我们在de-HCI的标志 - 以及我们在本章其余部分将重点讨论的标志 - 需要更广泛的认知（即基于知识）处理。 这些“次要”情绪，例如沮丧，自豪和满意，是由皮层处理激活边缘系统引起的。 从简单的对象识别（即看到Microsoft Office回形针）到错综复杂的理性审议（即评估擦除很少使用的文件的后果），这种皮质处理可能发生在各种复杂程度，并且可能会或可能不会意识到。 皮层甚至可以触发对内部产生的刺激作出反应的情绪（即，考虑配置新购买的应用程序将有多困难）。
最后，一种情绪可以由丘脑 - 边缘和皮质边缘机制的组合产生。 例如，通过更广泛，合理的评估（即，当您意识到屏幕突然变为空白仅仅是启动屏幕保护程序时），导致初始恐惧/恐惧反应的事件可以在以后被认为是无害的。 在其他情况下，更高层次的处理可以加强初始评估。 无论激活机制 - 丘脑还是皮质，有意识还是无意识 - 皮层都从激活的边缘系统接收输入，以及来自身体的反馈，这两者都有助于情感的有意识“体验”。
在另一个极端，许多情绪理论家认为，除了惊愕和天生的亲和/厌恶（他们会认为是情绪前的情绪）之外，情绪几乎完全是学过的社会建构（Averill，1980; Ortony＆Turner，1990; Shweder ，1994; Wierzbicka，1992）。 这些理论强调了高级皮层过程在区分情绪方面的作用，并承认边缘系统内部（甚至在生理反应内）的特异性极小（如果有的话）。 例如，边缘系统可以简单地以开/关方式操作，或者至多沿价的维度（正/负或接近/回避）和唤醒（低/高）来区分（Barrett＆Russell，1999; Lang ，1995）。 从这个角度来看，不同文化之间的情绪可能会有很大差异，任何一致性都基于共同的社会结构，而不是生物学。
在这两个极端之间存在着那些认为存在“基本情绪”的人。这些理论家引用了跨文化普遍论和灵长类研究，认为所有人都有一小部分天生的基本情绪（Ekman，1992; Oatley ＆Johnson-Laird，1987; Panksepp，1992）。 哪种情绪符合基本要求是另一个争论，但是这个列表通常包括恐惧，愤怒，悲伤，喜悦，厌恶，有时还有兴趣和惊喜。 其他情绪既可以看作是这些基本情绪的组合，也可以看作是基本范畴内的社会学习差异（即痛苦，悲伤，内疚和孤独是悲伤的各种结构; Bower，1992）。 在这个观点中，边缘系统被预先承认以识别基本的情感类别，但是社会学习和更高的皮质过程仍然在分化中起重要作用。
如果“基本情绪”观点是正确的，那么会出现一些对交互设计和评估的影响。 首先，基本类别可能是情感识别系统以及后评估中最可区分的，因此可测量的情绪状态。 此外，从文化到文化，基本情绪不太可能发生显着变化; 促进旨在评估这种情绪的问卷的准确翻译和普遍性。 较低的变异性还可以更加可靠地预测不同文化间和个人间的界面内容的情绪反应。 最后，对于与屏幕上的角色互动的用户来说，基本情绪的描述可能是最直接可识别的。 如果情感的社会建构观是有效的，那么情感测量和评估，预测和描述就更具挑战性和细微差别。
考虑情感理论中经典的辩论之一：情绪是天生的还是学过的？
从相关的结构中分辨出情绪
这些理论与边缘系统内高分化的假设一致，对应于每个生物决定的情绪。 从这个角度来看，推测每种情绪都与一组独特的生理和认知偏好反应相关联也是合理的。
心情
区分经常使用的几个术语是有用的：情感，情绪和情绪。 情绪可以通过其对象导向区别于情绪。 正如Frijda（1994）所解释的那样，情感是有意的：它们“暗示并涉及与某个特定对象的关系”。我们害怕某件事，对某人生气，并对某件事感到兴奋。
另一方面，尽管它们可能是由一个特定对象间接引起的，但它们是“无意的”; 它们并不针对任何对象，因此被体验为更加分散，全球化和一般化。 一个人可能对某事（情绪）或通常情绪低落（情绪）感到悲伤。 不幸的是，英语通常允许用相同的术语来描述情绪和情绪（即“快乐”）。
情绪和情绪的另一个区别是从功能角度出现的。 作为对特定情况的反应，情绪会对行为产生偏见 - 他们为身体和思维准备适当的即时反应。 因此，情绪也往往比较短暂。 相比之下，情绪倾向于偏向认知策略和长期处理（Davidson，1994）。 更一般地说，情绪可以被看作背景情感过滤器，通过这个过滤器评估内部和外部事件。 一个心情愉快的人倾向于以积极的态度看待一切，而一个心情不好的人却恰恰相反。 情绪和情绪之间的相互作用也很重要。 情绪倾向于偏向哪些情绪经历，降低情绪相关情绪的激活阈值。 另一方面，情绪经常导致或促成情绪。
在评估用户对界面的反应时，重要的是要考虑用户情绪的偏差效应。 例如，在心情愉快的情况下进入可用性或实验性研究的用户比在心情不好的用户中更可能在交互期间体验到积极的情绪。 因此，对情绪进行预测试并将其作为分析变量可以减少噪音并提高解释能力。 如果在交互之前立即对用户进行预先测试是不恰当的，那么还有第二种减少噪音的选择：评估气质。 气质反映了某些人出现特定情绪的倾向。 参与者可以在研究之前的任何时候进行气质预测，从而排除抑郁或易兴奋个体的极端情况（即Bishop，Jacks和Tandy，1993）。 最后，如果用户测试涉及多个刺激，则演示顺序也会影响结果。 例如，较早的刺激可能会建立一种情绪，使情绪反应偏向随后的刺激。
或意见（情绪）以及当前的情绪状态（即“我喜欢接收电子邮件”与“我喜欢刚刚到达的电子邮件”）。 克洛尔（Clore，1994，p.108）对这种模糊性提供了一个有趣的解释，理论认为情绪是通过把物体放在心上并观察情感反应来判断的。 但是，尽管情绪和情绪是短暂的 - 情绪持续几秒钟，情绪持续几个小时甚至几天，情绪可以无限期地持续下去，因此负责指导我们的倾向寻找或避免特定的对象和情况。 从这个意义上说，情绪对于HCI来说至关重要，因为它们激励用户返回特定的软件产品或网站。
虽然与对象的直接互动是用户创造情感的最准确方式（考虑口语短语“你怎么知道你不喜欢它，除非你尝试它”），情绪也可能由基于假设关于对象的通信属性。 例如，人们可以基于某人对他们与对象互动的描述的情绪，或者甚至立即采用他们知道或尊重的人的情绪（即，考虑名人在软件广告中的推定影响）。
作为一种预测性结构，情感往往是对具有给定可识别特性的一类对象（即刻板印象）的概括。 尽管这些概括中的一些可能是合乎逻辑和准确的，但其他人可能不会 - 事实上，他们甚至可能没有意识。 例如，对特定计算机角色的负面经历可能会导致用户断定他们不喜欢所有基于字符的界面。 然而，使用一个人们熟悉的和喜欢的角色 - 例如米老鼠 - 可能能够利用情感来获得优势。 同样，很多人对于某些类型的应用程序（即“我讨厌电子表格应用程序”）都有完善的看法。 对于这
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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/242107189
Emotion in Human–Computer Interaction
Article · January 2002
DOI: 10.1201/b10368-6
CITATIONS
250
READS
354
2 authors:
Scott Brave Stanford University
43 PUBLICATIONS 3,141 CITATIONS
Clifford Nass Stanford University
126 PUBLICATIONS 7,030 CITATIONS
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◆ 4◆
EMOTION IN HUMAN–COMPUTER INTERACTION
Scott Brave and Clifford Nass
Stanford University
Understanding Emotion 54
Distinguishing Emotion from Related Constructs 55
Mood 55
Sentiment 56
Effects of Affect 56
Attention 56
Memory 57
Performance 57
Assessment 57
Causes of Emotion 58
Needs and Goals 58
Appraisal Theories 59
Contagion 59
Moods and Sentiments 59
Previous Emotional State 59
Causes of Mood 60
Contagion 60
Color 60
Other Effects 60
Measuring Affect 60
Neurological Responses 61
Autonomic Activity 61
Facial Expression 61
Voice 62
Self-Report Measures 62
Affect Recognition by Users 63
Open Questions 64
- With which emotion should HCI designers
be most concerned? 64
- When and how should interfaces attempt to directly address usersrsquo; emotions and basic
needs (vs. application-specific goals)? 64
- How accurate must emotion recognition be
to be useful as an interface technique? 64
- When and how should users be informed that their affective states are being monitored
and adapted to? 64
- How does emotion play out in computer-
mediated communication (CMC)? 64
Conclusion 64
Acknowledgments 64
References 65
53
Emotion is a fundamental component of being human. Joy, hate, anger, and pride, among the plethora of other emotions, motivate action and add meaning and richness to virtually all human experience. Traditionally, human–computer interaction (HCI) has been viewed as the “ultimate” exception; users must discard their emotional selves to work efficiently and rational- ity with computers, the quintessentially unemotional artifact. Emotion seemed at best marginally relevant to HCI and at worst oxymoronic.
Recent research in psychology and technology suggests a dif- ferent view of the relationship between humans, computers, and emotion. After a long period of dormancy and confusion, there has been an explosion of research on the psychology of emotion (Gross, 1999). Emotion is no longer seen as limited to the occasional outburst of fury when a computer crashes inex- plicably, excitement when a video game character leaps past an obstacle, or frustration at an incomprehensible error message. It is now understood that a wide range of emotions plays a crit- ical role in every computer-related, goal-directed activity, from developing a three-dimensional (3D) CAD model and running calculations on a spreadsheet, to searching the Web and send- ing an e-mail, to making an online
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