基于情感識別的心理類APP交互設(shè)計(jì)研究

羅堯涵，吳旭敏

（武漢理工大學(xué)，武漢 430070）

隨著技術(shù)的發(fā)展，科技不斷融入我們生活的方方面面。用戶與設(shè)備的情感智能交互正在塑造移動(dòng)設(shè)備的未來。情感智能設(shè)計(jì)已被定位為最佳移動(dòng)UX設(shè)計(jì)原則和實(shí)踐之一，使我們在體驗(yàn)技術(shù)時(shí)以其獨(dú)特形式考慮用戶情感。人類用更自然的方式與技術(shù)進(jìn)行交流，作為一種將對話和情感融合的新型UI對話界面，自然語言處理（NLP）、面部表情識別、語音情感識別和物理信號情感識別的最新發(fā)展使其成為可能。

一、情感識別與心理類APP概述

據(jù)估計(jì)，中國大約有1.73億人患有精神疾病，其中從未接受過專業(yè)治療的高達(dá)1.58億人。在各類疾病負(fù)擔(dān)中，精神疾病的負(fù)擔(dān)目前占到了疾病總負(fù)擔(dān)約20%，排名首位。當(dāng)前心理治療存在專業(yè)治療昂貴、有經(jīng)驗(yàn)治療師太少、病人不愿配合治療、邊遠(yuǎn)地區(qū)旅途時(shí)間花費(fèi)較大及藥物存在嚴(yán)重的副作用等問題，鑒于此，心理類APP應(yīng)運(yùn)而生。

近來，市面上的心理類APP以課程、社區(qū)、咨詢功能為主，傳統(tǒng)功能不能滿足其識別分析用戶情感的需求，情感識別的搭載將是其在人工智能和情感工學(xué)時(shí)代的下一個(gè)重要突破口，也是其下一階段人機(jī)交互情感化的發(fā)展機(jī)會。但是，目前市面上主流的心理類APP并不能支持情感識別，而是以用戶情感記錄作為媒介，APP通過用戶手動(dòng)選擇情感及日常記錄來間接了解用戶心理健康狀況和變化情況，在用戶情感色彩消極時(shí)，引導(dǎo)其進(jìn)行認(rèn)知糾正訓(xùn)練。

基于生理信號的情感識別能更客觀準(zhǔn)確地反映用戶內(nèi)心最真實(shí)的情感狀態(tài)和心理活動(dòng)狀態(tài)，而APP可以通過捕捉用戶外顯的生理信號去分析其內(nèi)隱的心理問題及認(rèn)知偏差。一方面，在醫(yī)療診斷領(lǐng)域，通過情感識別技術(shù)對患有抑郁癥、自閉癥、精神分裂癥等問題的人的各種生理信息進(jìn)行分析，可以完成輔助診斷并治療；另一方面，基于情感識別的APP能提供語音交互、表情交互和主動(dòng)交互的自然人機(jī)交互方式，簡化用戶的輸入操作，尤其對于行動(dòng)不便、視力不佳及受教育程度低的用戶更便捷友好，情感識別技術(shù)可以幫助其擺脫繁瑣的記錄操作，優(yōu)化并豐富用戶使用體驗(yàn)。隨著情感識別技術(shù)的成熟，其應(yīng)用正越來越引起業(yè)界的重視。

二、情感的具身化

圖1 情感認(rèn)知與反饋機(jī)制示意圖（作者自繪）

圖2 優(yōu)化后情感訓(xùn)練作用機(jī)制（作者自繪）

圖3 構(gòu)建情感人設(shè)畫像（作者自繪）

圖4 情感決策及反饋（作者自繪）

認(rèn)知行為治療認(rèn)為，人的情緒來自人對所遭遇的事情的信念、評價(jià)、解釋或哲學(xué)觀點(diǎn)，而非來自事情本身。正如認(rèn)知療法的主要代表人物貝克所說：“適應(yīng)不良的行為與情緒，都源于適應(yīng)不良的認(rèn)知”。心理治療的目標(biāo)不僅僅是針對行為、情緒這些外在表現(xiàn)，也要分析病人的思維活動(dòng)和應(yīng)付現(xiàn)實(shí)的策略，找出錯(cuò)誤的認(rèn)知加以糾正。而根據(jù)具身認(rèn)知理論，認(rèn)知的形成與人的感覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)有著直接的關(guān)聯(lián)，強(qiáng)調(diào)思維和認(rèn)知在很大程度上是依賴和發(fā)端于身體的。身體構(gòu)造、神經(jīng)結(jié)構(gòu)、感官和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的活動(dòng)方式?jīng)Q定了我們怎樣認(rèn)識世界，決定了我們的思維風(fēng)格，塑造了我們看世界的方式。心理學(xué)家Niedenthal的研究證實(shí)了情緒概念的形成也是由身體決定的，而不是其中的附帶現(xiàn)象。即身體反應(yīng)在先，情緒作為一種心理狀態(tài)在后，換言之，情緒是具身化的。有關(guān)抽象情緒概念的實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)，被試者首先有具身化的情緒反應(yīng)，然后才得出認(rèn)知判斷的結(jié)論。據(jù)此，心理類APP以情感識別為切入口，打造情感分析—認(rèn)知偏差分析—情感決策以解決用戶心理問題的閉環(huán)，結(jié)合以上兩個(gè)理論推演出理論框架。（圖1）

情感在人類社交、決策、感知、記憶、學(xué)習(xí)和創(chuàng)造力中都發(fā)揮著重要作用。基于情感識別的系統(tǒng)通過對人臉、語音、生理信號的觀察識別，推理出用戶當(dāng)前的情感狀態(tài)，然后通過心理學(xué)情感模型來理解用戶該情感產(chǎn)生的原因及認(rèn)知偏差，最后APP根據(jù)用戶的具體情況做出適當(dāng)?shù)那楦蟹磻?yīng)、共情行為及糾正引導(dǎo)，并對用戶極端行為進(jìn)行評估、預(yù)判和預(yù)警。以此營造一個(gè)和諧、真實(shí)的交互系統(tǒng)，以形成長期的同伴依賴關(guān)系，增強(qiáng)用戶的信心。

三、健心家園APP的交互體驗(yàn)現(xiàn)狀及不足

本文調(diào)研了APP Store里10個(gè)主流的心理健康類APP，大多數(shù)APP通過線上咨詢、視頻課程來解決用戶的消極情緒。其中，僅有健心家園APP關(guān)注到用戶情感，并開設(shè)專門的全程訓(xùn)練欄目用以進(jìn)行日常情感記錄，基于此，本文將以健心家園APP作為研究對象，探討其在使用過程中的交互體驗(yàn)。

（一）單一的交互方式

健心家園APP根據(jù)不同場景下的需求，功能主模塊劃分為心理測評、視頻課程、情緒記錄、咨詢指導(dǎo)及社區(qū)，其中涉及情感識別分析的模塊主要是以日常情感記錄方式展開的全程訓(xùn)練，根據(jù)記錄能可視化自己在一段時(shí)間內(nèi)的心理狀況和變化情況。

其交互方式僅限于文本信息交互，用戶通過點(diǎn)擊、滑動(dòng)兩種交互方式來記錄情緒和發(fā)生的事件。用戶需要經(jīng)常進(jìn)行情感訓(xùn)練紀(jì)錄，內(nèi)容包括場景、事件、情緒，且僅支持手動(dòng)輸入，對于文字較多的情況下，手動(dòng)輸入很繁瑣，而語音方式更便利，用戶更傾向于說出更多的感覺。長期單一的交互方式讓用戶感到疲憊無趣，對于長篇的記錄費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而多元化的交互方式能將使用過程中的體驗(yàn)、功能性的研究與效用性的考究有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生流暢而富有趣味性的操作體驗(yàn)。

（二）冗長的交互流程

用戶進(jìn)入情感訓(xùn)練時(shí)，首先通過上下滑動(dòng)來選擇當(dāng)前的大體感覺，分為一般、好、較好、最好、差、較差、最差7種，接下來用戶編輯發(fā)生的事情并手動(dòng)選擇具體的情緒及程度，如高興的程度50%，開心的程度50%，用戶保存記錄后，若情感消極則出現(xiàn)“認(rèn)知糾正訓(xùn)練”按鈕，若情感積極則保存后回到記錄列表界面。

情感訓(xùn)練流程重復(fù)低效，用戶需要先從5個(gè)選項(xiàng)中選擇當(dāng)前的大體感受，然后進(jìn)行場景、事件記錄，再通過上下滑動(dòng)從156個(gè)積極情緒選項(xiàng)和269個(gè)消極情緒選項(xiàng)中進(jìn)行具體的情緒選擇，選擇后默認(rèn)該選項(xiàng)的量化指標(biāo)為50%，可通過左右滑動(dòng)來調(diào)整該項(xiàng)情緒的量化值，此流程中用戶填寫感受的操作繁瑣重復(fù)，且面對的情緒選項(xiàng)過多。該模塊使用頻率較高，但整個(gè)操作流程偏繁瑣，用戶面對的選項(xiàng)過多，選擇起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（三）機(jī)械化的決策反饋

在健心家園APP中，情感反饋機(jī)制作用在用戶完成情感訓(xùn)練后。用戶保存記錄后，若檢測到該次情感訓(xùn)練中有消極情緒則出現(xiàn)“認(rèn)知糾正訓(xùn)練”按鈕，引導(dǎo)用戶進(jìn)行糾正訓(xùn)練，若情感積極則保存后回到記錄列表界面。

當(dāng)用戶完成情感訓(xùn)練，選擇不同的消極感受后，APP每次都是提供一樣的“開啟情緒管理”按鈕，并引導(dǎo)用戶進(jìn)入同一個(gè)“糾正歪曲認(rèn)知”頁面，沒有視消極程度而定、個(gè)性化地提供適合的心理疏導(dǎo)方案。其次，當(dāng)用戶完成心理測評，APP無法根據(jù)用戶的具體情況，反饋針對性的視頻課程、情緒管理方法及情緒訓(xùn)練方法，而是一股腦把視頻課程和健心方法全列舉出來，讓用戶自行選擇學(xué)習(xí)。處于首頁的健心方法和處于CBT模塊里的基礎(chǔ)訓(xùn)練的視頻課程在不同模塊，不便于切換學(xué)習(xí)。在已獲悉用戶情緒消極時(shí)，始終是需要用戶自主地在海量視頻課程及多種健心方法中進(jìn)行選擇，在普遍推崇個(gè)性化的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中顯得機(jī)械化、千人一面。

四、基于情感識別的心理類APP體驗(yàn)設(shè)計(jì)要素

心理類APP作為便捷的服務(wù)，其情感體驗(yàn)設(shè)計(jì)要素的提出也是基于其用戶本身的需求屬性，并且融入了使用情境、方式和功能考量，梳理得到了心理類APP的體驗(yàn)設(shè)計(jì)要素，分別是情感交互方式、情感交互流程和情感人設(shè)畫像。

（一）情感交互方式

自然的交互方式不僅是一種參與狀態(tài)，更是具身化的信號表達(dá)，意向的可見形式，通過外顯的用戶情感信號去捕捉分析其內(nèi)隱的認(rèn)知偏差，進(jìn)而提供認(rèn)知糾正方案。心理學(xué)家 A.Mehrabian的研究表明：表情占情感信息的一半以上，為55%，聲音占 38%，語言占7%。因此，在對APP交互方式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，表情交互、語音交互及其他生理信號的多元化交互方式能有效地提升用戶使用系統(tǒng)的效率。

1.人臉表情交互。表情是情感傳遞的重要途徑。因此，表情作為情感的表達(dá)窗口是交互意圖識別的重要信息來源之一，可直觀反映用戶注視界面時(shí)的情感、情緒和狀態(tài)信息。用戶可在“現(xiàn)在感覺如何”界面，表情識別作為用戶情感分析的重要指標(biāo)，可以對用戶當(dāng)前情緒進(jìn)行評估。人臉表情交互提升了人機(jī)的可互動(dòng)率和趣味性。

2.語音信息交流。語音可突破距離、空間的限制，較之界面交互更加方便靈活，并且有很多的機(jī)會點(diǎn)和用戶產(chǎn)生情感的共鳴。此外，語音數(shù)據(jù)庫應(yīng)盡量完整，從而保證識別和轉(zhuǎn)化的準(zhǔn)確率。當(dāng)用戶編輯“發(fā)生了什么”時(shí)，可通過語音識別，在語音交互界面上以文字形式進(jìn)行呈現(xiàn)，并收集、分析用戶的語氣和音調(diào)信號，對其當(dāng)前情緒進(jìn)行進(jìn)一步分析判斷。語音交互可以提高APP的人機(jī)溝通效率。

3.生理信號交感。隨著腦機(jī)接口（BCI）、穿戴式設(shè)備的發(fā)展和人工智能的進(jìn)步，通過穿戴式設(shè)備收集腦電信號、心率、脈搏等生理信號對情感進(jìn)行識別成為研究情感的新手段?；谀X電信號的情感識別能滿足殘疾人的行動(dòng)需求，可分析出其對事物的喜好度，亦可控制動(dòng)作，如從一個(gè)虛擬鍵盤選擇字母或移動(dòng)機(jī)械臂。穿戴式設(shè)備生理信號交感模式不僅能使系統(tǒng)的情感識別精準(zhǔn)度提高，還為殘疾人及視力不佳的用戶群體提供了便利。

4.文本信息交查。APP中常見的界面文本信息交互以一種實(shí)時(shí)檢測及響應(yīng)的方式執(zhí)行相應(yīng)的用戶操作，通過對用戶所編輯的文本進(jìn)行情感解讀，生成系統(tǒng)評估出的可視化情緒量化指標(biāo)，并支持用戶修改，讓用戶無需思考，更方便直觀地了解自己的情感狀態(tài)。

在人機(jī)交互中，單一的交互方式讓用戶感到疲憊無趣，對于長篇的記錄耗費(fèi)時(shí)間精力。將單一繁瑣的手動(dòng)輸入交互方式優(yōu)化為多元化的、自然的交互方式，不僅簡化了情感識別的流程，同時(shí)也能創(chuàng)造出不同的用戶體驗(yàn)。情感識別的用戶價(jià)值是將用戶的一些無意或模糊的生理信號識別成具體明確的情感指標(biāo)，并用自然的方式來完成人機(jī)交互。人機(jī)交互的過程是在建立一套語言體系，使人與機(jī)器輕松高效對話的過程。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，交互方式實(shí)現(xiàn)其從單一的界面交互模式到多元化多感官交互模式，實(shí)現(xiàn)從“有形”到“無形”的轉(zhuǎn)變，并且能夠?qū)⑦m用人群進(jìn)一步擴(kuò)大到殘疾人等群體。

（二）情感交互流程

通過上述四種情感交互方式來實(shí)現(xiàn)和簡化情感識別和分析的流程。具體來說，首先用戶點(diǎn)擊APP的情緒記錄模塊后，進(jìn)入“發(fā)生了什么”頁面，用戶可以用語音描述具體的場景和事件，隨后將用戶的語音信息轉(zhuǎn)化為文本顯示在輸入框中，同時(shí)調(diào)用攝像頭對人臉表情進(jìn)行識別分析，隨后系統(tǒng)根據(jù)用戶表情、語氣、音調(diào)、文本信息進(jìn)行綜合分析顯示系統(tǒng)判斷出的情感量化指標(biāo)結(jié)果，支持手動(dòng)修改和再次識別，若用戶情緒消極，則顯示“糾正歪曲認(rèn)知”按鈕，引導(dǎo)用戶進(jìn)行認(rèn)知糾正訓(xùn)練，若情緒積極則完成記錄，可在情緒記錄頁進(jìn)行查看。（圖2）

Steven Krug在《Don’t make me think》一書中指出，界面上的內(nèi)容要可以自我解釋，而不需要花費(fèi)精力進(jìn)行思考。在APP上進(jìn)行情感記錄的同時(shí)進(jìn)行情感識別，隨后根據(jù)人臉表情識別、語音識別、語音情感分析和文本情感分析數(shù)據(jù)生成情感量化指標(biāo)的初始值，避免了用戶日常中自行輸入的麻煩和面對400多種情緒選項(xiàng)的體驗(yàn)。整體來看，情感訓(xùn)練的步驟由10步簡化為7步，減少了用戶手動(dòng)輸入和選擇的步驟，節(jié)省了用戶思考、操作的時(shí)間和精力，提高用戶的使用效率，豐富了人機(jī)互動(dòng)的趣味性。“簡單有效原理”由14世紀(jì)哲學(xué)家、圣方濟(jì)各會修士奧卡姆的威廉（William of Occam）提出“如無必要，勿增實(shí)體”，即若有兩個(gè)功能相等的設(shè)計(jì)，那么選擇最簡單的那個(gè)。奧卡姆剃刀原理并不是只肯定簡單的設(shè)計(jì)就是好的，也不是否定一切復(fù)雜含蓄的設(shè)計(jì)就是不好的，核心是強(qiáng)調(diào)“簡單”設(shè)計(jì)比“復(fù)雜”設(shè)計(jì)更容易讓人理解，傳達(dá)效果更好，可以以小博大。

（三）情感反饋機(jī)制

反饋是由控制系統(tǒng)把信息輸出，再把其作用結(jié)果返回，并影響信息的再輸出，起到控制的作用，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又構(gòu)成新的原因、新的結(jié)果，反饋是原因和結(jié)果之間的橋梁。反饋的最終目的就是要求系統(tǒng)對用戶的客觀變化做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

心理類APP主要在心理消極的場景下使用，其定位是幫助用戶進(jìn)行情感識別、構(gòu)建積極的心理狀態(tài)。用戶可自愿將個(gè)人數(shù)據(jù)如個(gè)人喜好、社交動(dòng)態(tài)以及醫(yī)療保健等信息同步到APP，系統(tǒng)結(jié)合用戶的日常情感訓(xùn)練情況，構(gòu)建用戶專屬的個(gè)性化情感圖譜，針對用戶的具體問題推薦合適的解決方案。情感人設(shè)畫像具體包括用戶的個(gè)人信息、行為習(xí)慣、認(rèn)知偏差和心理健康。情感反饋需要統(tǒng)籌情感人設(shè)畫像的綜合信息進(jìn)行分析、迭代與耦合，以實(shí)現(xiàn)APP個(gè)性化、情感化地展現(xiàn)心理疏導(dǎo)內(nèi)容。在APP進(jìn)行情感決策時(shí)，可遵循多信源原則、多通道原則和不失真原則。

多信源即廣開信源，獲取更多的用戶情感信息，構(gòu)建情感人設(shè)畫像輔助個(gè)性化情感決策。其中包括認(rèn)知偏差、行為習(xí)慣、個(gè)人信息和心理健康四大模塊。（圖3）

多通道即多種信息的獲取通道，信息是靠通道傳遞的，通過用戶多通道的情感信息以增強(qiáng)信道的廣泛性。通過直接對多通道信號進(jìn)行情感識別，最大程度降低信號的失真度。信號獲取途徑可從視覺通道、聽覺通道和觸覺通道三大模塊收集，其中視覺通道包括表情、環(huán)境、動(dòng)作；聽覺通道包括音量、語調(diào)、語速、語音內(nèi)容；觸覺通道包括力度、速度和體溫。

情感決策及反饋內(nèi)容分為四大類，根據(jù)用戶的具體情況，展示不同的界面內(nèi)容。（圖4）

以Deprexis為例，其視頻課程根據(jù)個(gè)人需求量身定制，部分內(nèi)容僅針對匹配的用戶顯示，試驗(yàn)顯示Deprexis參與者的加權(quán)平均輟學(xué)率為26.5%，比世界上使用最廣泛的治療抑郁癥的MoodGYM平均輟學(xué)率降低了14.8%，該案例證明個(gè)性化的定制能有效提高用戶的參與度。情感人設(shè)畫像有利于為用戶提供更貼切更具針對性的心理疏導(dǎo)方案，提高用戶的參與意愿、情感認(rèn)可和情感滿足。