人机交互中信念调控凝视意图归因：基于虚拟代理眼动信号的研究

《Scientific Reports》：The influence of human agency beliefs on ascribing gaze-signalled communicative intent

本研究针对人工智能代理在社交互动中如何通过眼动信号传递沟通意图这一关键问题，通过半交互式实验设计，探究用户对代理“人类控制”或“AI控制”的信念如何影响其对凝视行为的意图归因。结果表明，当凝视线索模糊时，参与者更倾向于将人类控制代理的凝视解释为沟通意图，且主观评价更偏好人类代理。研究揭示了用户信念在调节人机交互社会认知中的重要作用，为优化人工智能代理的社交行为设计提供了理论依据。

　　

随着虚拟角色和社交机器人在医疗、教育等领域的普及，人工智能代理的社交行为设计日益重要。其中，眼动凝视作为人类沟通的核心线索，能够传递注意力和意图信号。然而，人们对代理行为的解读是否受其背后是人类还是AI控制的信念影响？这一问题尚未得到充分探索。例如，当虚拟代理凝视物体时，用户会将其视为求助信号还是单纯巡视？这种判断如何被代理的“人性”信念调节？《Scientific Reports》最新研究通过精巧的实验设计，揭示了信念在凝视意图归因中的关键作用。

研究团队采用在线半交互任务，让160名参与者观察虚拟代理的动态凝视序列。每个试次中，代理的凝视行为被操控为是否与参与者发生眼动接触，以及是否重复注视同一物体。参与者需判断代理是“请求帮助”还是“私下检查”。关键之处在于，研究者通过指令操控参与者对代理的信念：一组被告知代理行为基于人类眼动数据，另一组则认为是AI生成。这种设计巧妙分离了凝视信号本身与用户信念的交互作用。

实验发现，眼动接触和重复凝视均独立且叠加地提升了沟通意图的归因。当代理既进行眼动接触又重复凝视时，参与者最倾向于做出“给予”反应。更重要的是，在凝视线索模糊的条件下，认为代理是人类控制的参与者更易将其解读为沟通意图。反应时数据进一步表明，清晰信号引发更快的决策，而模糊条件则伴随反应延迟，体现认知加工的不确定性。主观评分中，参与者普遍偏好人类代理，认为其沟通更自然，而AI代理则被部分用户评价为“更清晰”。

关键技术方法

研究通过PsychoPy构建在线实验平台，采用虚拟女性代理呈现动态凝视序列，操控眼动接触与重复凝视两个核心变量。使用线性混合效应模型分析行为数据，并结合主观量表评估参与者对代理的感知偏好。样本来源于Prolific平台的西方英语国家成人队列，通过注意力检查与逻辑响应筛选确保数据质量。

行为指标分析

“给予”频率：眼动接触与重复凝视显著增加沟通意图归因，且存在交互效应。信念虽无主效应，但在模糊条件下，人类信念组的意图归因更高。

反应时：明确信号条件下，“给予”反应更快；模糊条件下反应时差异缩小，体现决策不确定性。信念与凝视模式存在四阶交互，但组间比较未达显著。

代理感知评价

预期评分中，人类代理在沟通质量与互动愉悦度上获更高评价，但互动后差异消失。最终偏好显示，人类代理在自然性上更受青睐，而AI代理因“沟通清晰”被部分用户选择。自由文本分析揭示，偏好人类代理者强调其“自然性”，偏好AI者则看重“明确性”。

结论与意义

本研究通过实证表明，用户对代理机构的信念调节其对社会性凝视信号的解读。眼动接触作为核心明示信号，直接触发沟通意图归因；重复凝视则通过凸显注意相关性辅助意图推断。尽管AI技术进步缩小了人机认知差距，但用户对人性化互动的内在偏好仍显著影响交互体验。成果为设计更符合人类认知习惯的人工智能代理提供了理论支持，强调需统筹行为信号设计与用户信念管理，以提升人机协作效能。未来研究可拓展至多模态交互场景，进一步探索信念与行为线索在复杂社会协调中的作用机制。