好奇心从何而来?知识网络数据揭示好奇心的多种产生机制

作者: 郭瑞东

来源: 集智俱乐部

发布日期: 2022-09-18 11:50:57

本文探讨了好奇心的产生机制,通过复杂网络视角分析人们在浏览维基百科时的行为数据,揭示了好奇心的多种驱动力,包括信息差、模型压缩和知识网络的灵活性构建。研究还指出,好奇心的研究不仅对理解人类行为有重要意义,也对人工智能的内在动机设计有启发作用。

我们的行为无时无刻不受到好奇心驱使。好奇心对人类探索和认识周遭世界至关重要,可是,到底什么是好奇心?它是如何产生的?来自美国宾州大学的Dani S. Bassett教授从复杂网络视角研究人类的信息行为,发现在人们浏览维基百科的行为数据中,就蕴含着好奇心的产生机制。

浏览维基百科的方式,暴露你的好奇心模式。所谓好奇心,是指并非为了当下的外在需求,而是由内心驱动的搜索知识的行为。

经由好奇心得到的信息,可能在未来为你提供新奇的和具有挑战性的刺激,并促进个人幸福感。之前的研究将好奇行为分为两类,分别是漫游者与信息猎人。前者的特点是“分心”和“从不定居在任何地方”,Ta会浏览各种信息,但不会回到之前看过的主题上,也不会按图索骥;而信息猎人则恰恰相反,Ta始终追寻一组信息,从一个概念转到另一个密切相关的概念。

从网络科学的视角来看,将每个信息看成节点,将信息之间的相似性看成连边。

那么两种好奇心模式会产生具有不同特征的网络,信息猎人的网络两点之间最短路径的平均值小,聚集系数高。漫游者则相反。在相关研究中参与实验的149名被试,连续21天每天浏览维基百科界面15分钟,获得上述知识网络。研究者将参与者的信息寻求行为,根据页面之间的语义相似性表示为知识网络,更高的边权重表示由边连接的两个节点中包含的文本相似程度更高。

受试者在参与实验之前填写问卷,通过问卷,判定个人由于缺少特定信息驱动的好奇的程度,又被称为剥夺感驱动的好奇心。该理论来自心理学界,指出人的好奇心是由于存在信息差。个体之间对信息差的敏感度不同,有的人会觉得遇到不懂的不查清楚不舒服,有的人则对存在的信息差视若无睹。结果指出,对信息剥夺越敏感的人,浏览信息的模式越接近信息猎人,其聚类系数更高,节点之间的平均路径长度更短。

心理学中对好奇心来源的解释,还包括追求感官刺激。研究通过对被试每天的日记进行文本分析,判定其追求感官刺激的多少,再将被试浏览维基百科的21天分为三个阶段,试听判断同一人在不同阶段好奇心呈现模式的差异。结果发现,在追求感官刺激时,个体的好奇心会趋向于“漫游者”型。

什么驱使人类产生好奇心?基于同一批数据,研究者之后试图通过分析知识网络生成过程中拓扑特征的变化,发现好奇心的产生机制。该研究对好奇心的解释,其中之一就是信息差,即人们之所以好奇,是由于人类对世界的知识可以容忍有限数量的不确定性。暴露于少量以前未知的信息会使人们关注知识差距的存在,使不确定性水平超过一个可接受的阈值。这种增加的不确定性促使人们寻找信息来填补知识空白并解决未知问题。

而对好奇心的另一个解释,是通过探索,可以对世界构建一个更精简的压缩后的模型。例如在读了很多宋词之后,将词人分为婉约豪放两派,这样做的好处是存储新信息时更简单。以上两种对好奇心的解释,各自有各自的不足。信息差假设下,学习者只追求知识的成长和完整性。而在压缩收益的解释下,追随好奇心是为了努力揭示世界的潜在组织。

由此,作者对好奇心提供了一种新的解释,将好奇心定义为知识网络构建过程中局部内部刚性和全局外部灵活性之间的平衡。刚性和灵活性是来自机械网络的概念。通过多维度地审视好奇心,该研究扩展了传统心理学对好奇心的分类。借助这些发现,相关人员可通过引导受到不同类型好奇心驱动的探索行为,在未来为教育政策的制订提出建议,也可用于提升用户留存及满意度。

该研究基于的数据来自相对较小样本在实验控制下的浏览行为,随着流媒体的流行,在诸如知乎这样的知识社区中,海量用户自发的探索行为,可以帮助科学家在更真实的场景下,探索人类不同情况下呈现的好奇心模式,并通过与用户个人属性,例如性别、年龄、教育程度等的关联,做出更多有趣又有意义的发现。更进一步,好奇心不仅与人类有关,而且与人工智能的研究有关。例如,可压缩性最初被提出作为一种指导强化学习的内在学习信号。

该研究提供了几个候选指标——如拓扑空腔的数量、网络可压缩性和构象灵活性——可以作为合适的基于好奇心的任务设置信号。

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