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DinoCompanion:基于依恋理论的多模态机器人,用于情感响应的儿童-AI交互

人工智能 2025-06-17 v1

摘要

儿童的情感发展根本性地依赖于安全的依恋关系,然而当前的AI伴侣缺乏提供发展适宜的情感支持的理论基础。我们提出了DinoCompanion,第一个基于依恋理论的多模态机器人,用于情感响应的儿童-AI交互。我们解决了儿童-AI系统中的三个关键挑战:缺乏发展信息化的AI架构、需要在参与度与安全性之间取得平衡,以及缺乏基于依恋能力的标准化评估框架。我们的贡献包括:(i)一个包含128对照护者-儿童二元组的多模态数据集,包含125,382个带有配对偏好-风险标签的标注片段;(ii)CARPO(儿童感知风险校准偏好优化),一种最大化参与度同时应用基于认知不确定性加权的风险惩罚的新型训练目标;以及(iii)AttachSecure-Bench,一个覆盖十项依恋核心能力的综合评估基准,具有高度专家一致性(κ=0.81\kappa=0.81)。DinoCompanion达到了最先进的性能(57.15%),超越了GPT-4o(50.29%)和Claude-3.7-Sonnet(53.43%),在安全基础行为方面表现出色(72.99%,接近人类专家水平的78.4%),并在依恋风险检测方面表现优异(69.73%)。消融实验验证了多模态融合、不确定性感知风险建模和层次化记忆对于连贯、情感调谐交互的关键重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.12486,
  title  = {DinoCompanion: An Attachment-Theory Informed Multimodal Robot for Emotionally Responsive Child-AI Interaction},
  author = {Boyang Wang and Yuhao Song and Jinyuan Cao and Peng Yu and Hongcheng Guo and Zhoujun Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.12486},
  year   = {2025}
}