体感计算综合了人的外在行为认知和内在情感体验两个方面。其中，人的外在行为认知是情感体验的外在表现，行为认知即体感计算的“行”的方面，是人机交互中的重要元素，本章分析综述了外在行为认知的相关研究工作。
2.1行为认知的研究概述
当前，人机交互研究越来越重视人在交互中的行为方式和感觉体验，研究人体在各种环境下的体态特征、受力情况、运动状况等动态特性，可以为人机交互设计提供关于人体测量方面的各种数据。这些数据的准确性、可信度和丰富性关系到最终所提出的交互方案的优劣程度。此外，在人机交互中，人与计算机之间存在着信息的传递与反馈、运动的输出与结果的关系，为了能够使信息的传递更加快捷、精确，运动输出达到高效、准确，就要研究其中的运动交互、信息交互，而实现这些问题就必须要研究人机交互中的行为认知心理学问题。认知心理学是20世纪50年代中期在西方诞生并兴起的一种心理学理论，是指在研究人脑和心智的工作原理以及发展机制的交叉性综合学科。认知心理学研究人类如何获得世界的信息，而这种信息又怎样表征并转化为知识，并指导我们的注意力与行为。它涉及心理过程的全部范围——从感觉到知觉、模式识别、注意、学习、记忆、概念的形成、语言、情绪和发展过程，还贯穿在整个行为过程中。认知科学，特别是行为认知科学的发展可以实现人类的自我了解和控制，并把人的知识和智能提升到一个前所未有的高度。从认知科学首次提出到现在，世界各地对它的兴趣在不断地增长，有关此理论的许多文章、研究项目、书籍和实验学校不断出现。
世界上第一个运动心理学实验室是直到1920年才由CarlDiem在德国柏林的DeutscheSporthochschule创立。五年以后，即1925年，A.Z.Puni在列宁格勒的身体文化研究所创建了一个运动心理学实验室。同年，伊利诺斯大学的ClomanGriffith建立了北美第一个运动心理学实验室。在1918年，ClomanGriffith开始了他的关于心理因素影响运动行为的研究，1923年，他第一次提出运动心理学的课程，ClomanGriffith主要研究影响运动员行为的心理因素，比如反应时，精神唤醒、肌肉紧张和放松以及人格等。至今，全世界对于运动心理学的研究已经积累了大量的研究成果。
那么，在这些研究成果中，怎么分析对于人的思维与身体运动之间存在的关系呢？
首先，需要考虑的是，人的思维是如何影响身体？当人在运动、行走、说话、绘画、舞蹈和歌唱时，行为明显受到了大脑的控制。大脑不但在人类的意识层面，也在非意识层面控制着人类的身体。大量的证据表明人可以通过精神控制方法来影响身体运动功能，比如：催眠、放松、冥想等令人舒服的意念。
那么，人的身体是如何影响思维？思维并不是非常的自由和独立，实际上思维是受到人类身体的制约和塑造的。人类的身体不仅制约思维，而且使思维成为可能，解释这一切的关键概念是具身性（embodiment）。现在有大量关于身体智慧（thewisdomofthebody）的研究文献，讨论身体语言、非语言交流、如何让身体来获得良好的感觉等。
所以，人的思维与身体运动是互相影响和制约的关系。在人工智能领域，有三大学派，这些学派的观点如表2.1所示。
行为主义学派认为，智能取决于人的感知和行动，所以被称为行为主义，他们提出了智能行为的“感知-运作”模式。其中，这个学派中的代表人物布鲁克斯认为智能是无需知识表示和无需推理的。
符号主义学派认为人的认识基元是符号，认知过程就是符号操作的过程。纽维尔和西蒙是其代表人物，认为人是一个物理符号系统，计算机也是一个物理符号系统。因此，人类就可以用计算机来模拟人的智能行为，即用计算机的符号操作来模拟人的认知过程。知识是信息的一种形式，是构成智能的基础。人工智能的核心问题是知识表示、知识推理和知识运用。知识可以用符号表示和推理，因而有可能建立起基于知识的人类智能和机器智能的统一理论体系。
连接主义学派则是以人工神经网络模型为核心，提出人工智能是基于神经网络及网络间的连接机制和学习算法，希望搞清楚大脑的结构以及它进行信息处理的过程和机理，揭示人类智能的奥秘，从而真正实现人类智能在机器上的模拟。这个的代表成果——M-P模型和PDP理论，这个学派的始祖则是心理学家克洛奇和数理逻辑学家皮兹。
人体运动可以作为一种特殊的符号，是人类内部情感的外在体现。本书提出的体感交互是连接人的内部情感和外部身体运动行为的桥梁和通道，重点涉及了人工智能理论的两个观点——行为主义和符号主义。身体运动，尤其是表达和体验情感的能力，是人类自然交流所必需的，人体的运动可以确证和表达自我意识。
Wade和Swanston提出，Gibson将时间维度整合进了知觉之中，因此，所有知觉都变成了运动知觉。身体运动的感觉作为一个强有力的促进因素大大影响着感知、认知、处事和创造力。神经科学和心理学的一些结论表明，身体运动感觉在人类的注意力、计划、推理、学习、记忆和决策等方面起着非常关键的作用。
感知是指人们使用身体器官，如：眼、耳、手等，从环境中获取信息，然后转化成对物品、事件、声音和味觉的体验。这是一个复杂的过程，也涉及到其他认知过程，如：记忆、情感和语言。
2.2行为主义
行为主义（methodologicalbehaviorism）是美国现代心理学的主要流派之一，也是对西方心理学影响最大的流派之一。行为主义产生于20世纪初的美国。代表人物是华生和斯金纳。这是针对冯特学派理论的不足而在美国兴起的一场心理学革命。行为主义颠覆了传统心理学，主张对人的意识进行研究；主张心理学不应只是研究人脑中的那种无形的像“鬼火”一样不可捉摸的东西——意识，而是应该研究那种从人的意识中折射出来的看得见、摸得着的客观东西，即人的行为。行为是有机体适应环境变化的各种身体反应的组合，比如，这些反应可以是肌肉的收缩和腺体的分泌，它们有的表现在身体的外部，有的隐藏在身体的内部，其强度有大有小。具体的行为反应取决于具体的刺激强度，因此，把刺激——反应（S-R）作为解释人的一切行为的公式。行为主义理论认为，心理学的任务就在于发现刺激与反应之间的规律性联系，这样就能根据刺激而推知反应，反过来又可通过反应推知刺激，从而达到预测和控制行为的目的。
行为主义心理学派的主体思想是对19世纪末美国的另一个土生土长的心理学派——詹姆士的机能主义学派的心理理论观点的进一步发展。行为主义心理学的实质是将意识和行为绝对地对立起来。行为主义的主要观点是认为心理学不应该研究意识，而是应该研究行为，把行为与意识完全对立起来。在研究方法上，行为主义主张采用客观的实验方法，而不使用内省法。主要观点可以概括如下：
（1）在认知心理学方面，认为心理学是一门自然科学，是研究人的活动和行为的一个部门，要求心理学必须放弃与意识的一切关系。提出两点要求：第一、心理学与其他自然科学的差异只是一些分工上的差异；第二、必须放弃心理学中那些不能被科学普遍术语加以说明的概念，如意识、心理状态、心理、意志、意象等等；
（2）在研究方法方面，要求用行为主义的客观方法去反对和代替内省法，认为客观方法有四种：第一、不借助仪器的自然观察法和借助于仪器的实验观察法；第二、口头报告法；第三、条件反射法；第四、测验法。
华生的行为主义理论非常强调人类行为研究的重要性。尤其是在比较心理学上，更早时便有人对这方面提出警告，批评当时有些研究者的研究越来越偏向拟人化。然而，大多数心理学家采取了所谓的行为主义的方法论，他们承认“行为”是唯一的、也可以说是最简单的用以观察心理的方法，被认为行为可能只是表现了精神状态运作后的结果。支持这样的行为主义方法论的着名学者，包括了自称为新行为主义的ClarkL.Hull，以及稍后发展了认知主义的托尔曼。托尔曼主张刺激与反应（S->R）之间还有第三者作连结——即生物个体（organism），因此，整个步骤应该是（S->O->R）。他的理论和其他一些理论一起被称为“有目的行为主义”（purposivebehaviorism）。
在认知心理学领域，行为主义经常被认为是最科学的方法，因为，行为主义关注的是能够直接观察和测量的行为。行为主义心理学所能解释的行为很广泛，实际应用也是非常有效的。比如是人类的智能发展中的运动智能的培训，也是行为主义研究的一个重要领域。作为人工智能的一个重要的观点，行为主义者认为智能不需要知识、表示和推理。人工智能可以像人类智能一样不断进化，智能行为只能在与周围环境交互作用中表现出来。此外，行为主义还认为，符号主义对真实世界客观事物的描述及其智能行为的工作模式是过于简化和抽象，因此符号主义并不能真实地反映客观存在。
2.3身体运动的行为特征
人类的身体运动的行为是依附于人类的感觉，而感觉是通过感官、感觉神经和在大脑皮质中的感觉中枢对感觉的刺激而引起的生理体验，例如，视觉、听觉和触觉等都是。
运动知觉，也就是身体运动感觉，是筋肉感觉、腱觉、骨节感觉、平衡感觉、旋转感觉、眩晕感觉、筋肉的疲劳和痛苦等感觉的总称。人类能不用眼睛而知道四肢及全身的动、静、方向、位置，全靠这类感觉。筋肉感觉又名第六感觉，所以有别于触、嗅、味、听、视觉等。
筋肉感觉、腱觉和骨节感觉、触觉，都是紧密联系的。心理学家常用一个总名——“筋肉感觉”或者“动觉”——称呼这几种感觉。“筋肉感觉”有广义和狭义两种理解。狭义的筋肉感觉有两种，一种是由于筋肉的积极运动，另一种是由于被动的肌肉承受反应。这感觉告诉我们运动力量的大小，阻力的大小，运动范围和宽阔；和触觉合作，使得我们知道物体的重量、形状、坚实性；告诉我们筋肉和关节的关系，以及和身体其余部分的关系，全身或者某部分身体在空间的位置。无论是反射运动或者随意运动，都受到筋肉感觉的指导。移动身体，保持身体的姿势，以及做技巧工作，都非常依靠动觉——依靠筋肉继续不断的报告此刻身体姿势和运动情形。没有这种报告，一个人不知道怎样进行运动，不能接受任何筋肉训练。
骨节运动
转动骨节，在一定范围内可以自由的运动。屈指所得的骨节运动不如屈肘所得的精细。正常人的手臂和手腕可以在一定的范围内自如的运动，如图2.1所示，而且只要移动半度，我们不但可以知道，而且还能指出它的移动方向。
方向运动
人有方向感觉。人可以按特定的方向自如灵活地移动身体。
旋转运动
人可以围绕某一点进行旋转，人在旋转时会有旋转的感觉，这种旋转感觉最初运动时很明显，逐渐有可能会变得模糊。
身体运动由大脑运动神经皮层控制，大脑的每一个半球都控制或支配相对的另一半身体的运动。对于一个习惯用右手的人，运动的支配部位通常为大脑的左半球。即使对于一个能够条件反射地或并非情愿地做某一动作的个体，如果命令他做同样的动作，其能力也会削弱。这种特殊的运动失调症的存在，是身体运动智能的证明。身体运动需要特定的基本能力。
人在劳动或体育运动时具有特定的重复规律，可以带有感情色彩。但是，演员在角色表演或者跳舞时，可以通过自己的骨节肢体的运动来表达一种感情和情绪。
在运动场上从事一种游戏，或者在设计发明时制造一种产品，都是运用身体或运用身体认知的特征。
人体的运动是精神的基础，没有健康的体魄就很难有健康的思想和情感状态。身体智能的发展对于其他智能的发展有相当程度的影响，可以促进多元智能的同步发展。一个人如果充分发展运动智能，会有很强的体感学习能力和平衡发展能力。
在1887年，伊德维德·穆伊布里奇出了一本有关动作信息方面的书，是分析真实人体运动的无价之宝，他的这本书做出了前无古人后无来者的贡献，如图2.2所示人的跳远动作，他在网格背景前拍摄的大量运动员动作的照片，清楚地显示了上升、下降动作中身体的不同部位所处的位置。
