心流的形式計算理論

「就像身體要靠取得負熵來生存，心靈也要依靠取得資訊來生存。」(The Study of Information : Interdisciplinary Messages 1983)

心流(Flow state)是一種心靈的狀態，可以表示人在做一種活動的時候高度專注、沉浸、以及獲得快樂。究竟在哪種狀態會產生心流？東北大學跟耶魯大學的心理學家利用訊息理論試圖闡明並量化這個現象(Melnikoff, Carlson, and Stillman 2020)。他們主張，心流的產生主要是來自兩個度量的相互資訊I(M;E)：想達到的目標(ends, E)，以及達到這個目標的方法(means, M)。

圖一：方塊遊戲。受試者必須要在方塊出現的時限內按按鈕以取得金幣；其中按按鈕便是方法(M)，有無得到金幣就是目標(E)。不同的機率分佈(p_M, p_(E|M))都會對心流的大小產生影響。

圖二：I(M;E)對各項指標的回歸係數分佈。由上而下分別是心流(Flow)、享受程度(Enjoy)、偏好(Choice)、反應時間(Response Time)、反應時間標準差(RT Stadard Deviation)。

為了測試這個度量，他們設計了一個簡單的按鈕遊戲供受試者遊玩（詳見圖一），並在遊玩遊戲之後填寫關於心流的問卷，了解受試者在沉浸感、快樂、專注力上獲得的回饋。測試結果顯示，在迴歸分析中（圖二），I(M;E)對沉浸感、快樂都有正向的影響，而且也對減少受試者反應時間的平均長度（反應更快）跟變異數（更專心）有正向影響；這也是之前對心流的度量(Csikszentmihalyi 1998)（圖三）沒有辦法說明的。

圖三：可控性-挑戰性平衡。心流狀態以往被認為是只在高強度技術及高挑戰時才會發生的現象。

心流是健康、生產力跟幸福的重要指標。作者在最後也期待這像研究可以形式化(formalize)心流這個概念，讓它可以更簡單地應用在機器學習、機率理論、經濟效用(Utility)(Cushman and Gershman 2019)等等，也幫助大家找出更值得參與跟專注的活動，以及對於大腦的了解。

撰文｜葉宸甫

參考資料

1. Csikszentmihalyi, Mihaly. 1998. “Finding Flow: The Psychology of Engagement With Everyday Life.” In, 144.

2. Cushman, Fiery, and Samuel Gershman. 2019. “Editors’ Introduction: Computational Approaches to Social Cognition.” Topics in Cognitive Science 11 (2): 281–98. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/tops.12424.

3. Melnikoff, David, Ryan W. Carlson, and Paul E. Stillman. 2020. “A Computational Theory of Flow.” Preprint. PsyArXiv. https://doi.org/10.31234/osf.io/9q3jd.

4. The Study of Information : Interdisciplinary Messages. 1983. New York : Wiley. http://archive.org/details/studyofinformati0000unse.