基于生成式人工智能的认知外包：交互行为模式与认知结构特征分析.pdfVIP

心理学报2025,Vol.57,No.6,967986/10.3724/SP.J.1041.2025.0967

ActaPsychologicaSinica/32110.14.2025.0967

·第二十七届中国科协年会学术论文·

基于生成式人工智能的认知外包:交互行为模式

与认知结构特征分析*

汪凡淙汤筱玙余胜泉

(北京师范大学未来教育高精尖创新中心,北京102206)

摘要人类通过外包部分认知任务给外部生成式人工智能技术来提升任务完成的效率和质量,但认知外包的效

果因人而异。为了揭示有效认知外包的关键特征和内在要求,研究设计了一个面向研究生的认知外包活动,参与者

在生成式人工智能系统的协助下撰写开放性主题文章,并依据文章得分被划分为高绩效组和低绩效组。通过对知

识前测的差异性分析发现高绩效组的先前领域知识水平显著高于低绩效组。通过对交互过程数据进行滞后序列分

析和认知网络分析,发现两组群体在交互行为模式和认知结构特征上存在差异:高绩效组的行为转换更加多元,

形成“快速自主的任务理解与规划——高效精准的人机互动——选择性提取与深度加工”的行为模式;高绩效组的

认知结构较为均衡和完整,表现为交互中各认知元素间相对多样且紧密的关联,而低绩效组的认知结构相对失衡

和松散,表现为对低层次认知元素的偏向和各元素间相对单一且微弱的关联。综合来看,有效认知外包是个体在认

知活动中积极参与、深入加工的复杂过程,需要内外部认知网络的平衡与有效连接的建立。

关键词认知外包,人机协同,认知网络分析,滞后序列分析,内外部认知的连接

分类号B842

1引言人类需要不断调整和优化认知策略,追寻个体内部

认知与外部技术之间的“优势互补”。在此背景下,

随着信息时代的到来,知识和信息呈现出爆炸分布式认知与人机协同的认知方式正逐渐成为个

式增长的态势,人类所面临的外部事物的复杂性也体认识世界、适应世界和驾驭世界的必然趋势。

急剧升级,挑战着人类认知能力的边界。人类认知2022年,生成式人工智能ChatGPT的诞生被

的本质在于对信息的加工和处理,个体在获得知识认为是人工智能技术的一次重大飞跃,带来了一场

和解决问题的过程中不断进行认知加工而消耗认人类智能与机器智能融合的革命。当前,生成式人

知资源,当所需的认知资源超过个体头脑所承载的工智能已经逐渐渗透并深刻影响着人类的学习、工

极限时,就会出现认知超载的情况(cognitive作和生活方式,有望打破人脑认知的有限性和外部

overload),进而阻碍任务的进行和完成(Sweller事物的复杂性之间的矛盾,使得认知从内部到外

etal.,2011)。在日益复杂的社会环境中,人类个体部、从生物层到物理层的多维延展和多点分布从一

头脑有限的认知能力已很难应对日常生活和学习种哲学层面天方夜谭似的畅想落于实地。在教育领

工作中的各种挑战。为了更好地认识并适应世界,域,以ChatGPT为代表的生成式人工智能引发了关

收稿日期:2024-02-01

*“十四五”国家重点研发计划项目“农村地区教师教学能力智能评测与教学精准辅助技术研究”(2022YFC3303600)。

汪凡淙、汤筱玙为共同第一作者

通信作者:余胜泉,E-mail:yus