具身认知与体验测量实验空间：信息行为研究的新变革

姜婷婷，孙竹墨

随着人工智能（AI）技术的迅猛发展，个性化推荐系统、对话式智能体、虚拟助手甚至具身的社交机器人等各类AI系统从本质上重塑了人类获取、理解和利用信息的方式，对其认知加工和决策过程也产生了深远影响。传统人机交互研究依赖自我报告或行为观测数据的局限日益凸显，已难以应对当前人智交互所呈现出的动态性与多面性(Wekenborg et al., 2025)。面对智能化信息环境中的复杂交互过程与海量异构数据流，信息行为研究亟需建立新的研究框架，重新理解和揭示人类信息行为的深层规律。

为顺应这一变革趋势，武汉大学引入前沿数智技术，率先打造了“具身认知与体验测量实验空间”（Embodied Cognition and Experience Measurement Commons，ECEMC），为信息行为研究的实验范式带来了创新性的变革。该物理空间由三个功能分区组成，分别由不同的技术框架支撑。

沉浸式交互区采用环境模拟技术灵活搭建各种虚实融合场景，借助互动显示、数字投影、扩展现实（VR/AR/MR）等沉浸式媒介传递更为新颖、多样的感官信息，支持用户与人工智能系统之间的自然交互。具身认知（Embodied Cognition）假设指出认知产生于人类与环境的动态交互过程(Wilson, 2002)。该区域充分体现了具身认知的核心观点，通过促进全身参与和实时自适应反馈机制，有效打破了传统屏幕交互中抽象符号带来的限制，能够促进更加自然流畅的人智交互。

多模态数据采集区部署了最先进的体验测量设备，以实时、高精度采集用户在沉浸式交互中的行为、生理、心理多模态数据。动作和表情捕捉系统用于跟踪用户的身体动作和面部表情，语音识别技术用于转录交互过程中的语言内容，眼动追踪技术则用于记录视觉注意力分布。为进一步揭示潜在的生理机制，该区域还配备了脑电成像（EEG）和功能性近红外成像（fNIRS）以监测大脑神经元活动，心电图（ECG）用于记录心脏活动，肌电图（EMG）用于测量肌肉电信号，以及皮肤电活动（EDA）用于监测皮肤电导变化，实现人体生理信号的多通道采集、无线传输和实时预处理，对用户体验进行全方位测量。

协作式数据分析区支持对用户体验测量数据进行批处理、存储管理、分析与可视化，基于分析结果提取人工智能系统设计洞察。该区域配置中等规模服务器集群，提供计算、存储和网络基础资源，能够支撑处理TB级用户数据。本地部署Hadoop与Spark作为数据处理核心框架，使用MySQL进行数据存储与管理，Tableau用于结果可视化展示。该区域还定期举办跨学科团队会议、研讨交流与头脑风暴讨论，推动不同领域知识的交叉融合与创新突破。

具身认知与体验测量实验空间隶属于武汉大学文化遗产智能计算实验室（https://iclch.whu.edu.cn/），总投入约500万元人民币，历时两年建设完成。空间占地约300平方米，最多可容纳三支研究团队同时工作。实验空间的数据分析设施自2023年初步启用，已成功支撑了两项大数据驱动的垂直领域研究项目，一项研究是招聘广告性别词表词表开发(Jiang et al., 2023)，另一项是在线文化旅游评论挖掘(Jiang et al., 2025)。实验空间的物理布局于2025年3月全面完成并正式投入运行，目前有两项由国家社会科学基金重大项目“人本人工智能驱动的信息服务体系重构与应用研究”资助的研究正在此开展。

第一项研究的内容是开发以敦煌文化遗产为主题的VR游戏化学习系统，通过VR技术使用户沉浸于敦煌丰富的历史文化虚拟环境中，旨在提升用户学习效果，培养其对文化遗产的深刻理解。初步实验结果表明，与历史遗迹和艺术品的沉浸式交互体验显著增强了用户的学习动机和知识记忆，产生了传统课堂与教材无法比拟的文化联结。

第二项研究则是为下肢外骨骼机器人辅助的康复训练开发一款AI虚拟助手系统，重点利用fNIRS与EMG实时评估参与者在康复训练中的认知负荷与身体努力水平。通过多模态生理数据的实时融合分析，虚拟助手可以提供适应性、个性化的反馈和指引，包括步态调整线索和激励提示，从而促进患者的运动功能恢复与心理韧性提升。该跨学科研究团队正积极探索让康复过程变得更加自然、直观的人智协作新模式。

不同于现有数字人文、社会计算类实验室大多依赖文献资料、互联网使用痕迹等间接数据，具身认知与体验测量实验空间不仅是环境模拟、体验测量、数据分析技术的一体化载体，而且将真实的用户对象融入其中，提供了人智交互直接数据的生成、采集和分析全流程支持，建立并实施了一套完整的数据驱动方法论。通过将实证研究的严谨性与实践应用的创新性相结合，实验空间致力于为各领域的人本人工智能系统设计提供理论指引，推动系统透明性、用户自主性与伦理可控性的发展。

参考文献：

Jiang, T., Li, Y., Fu, S., & Chen, Y. (2023). Creating a Chinese gender lexicon for detecting gendered wording in job advertisements. Information Processing & Management, 60(5), 103424.

Jiang, T., Xu, Y., Li, Y., & Xia, Y. (2025). Integration of public libraries and cultural tourism in China: An analysis of library attractiveness components based on tourist review mining. Information Processing & Management, 62(2), 104000.

Wekenborg, M. K., Gilbert, S., & Kather, J. N. (2025). Examining human-AI interaction in real-world healthcare beyond the laboratory. npj Digital Medicine, 8(1), 169.

Wilson, M. (2002). Six views of embodied cognition. Psychonomic bulletin & review, 9, 625-636.