令人毛骨悚然的人形机器人

2020-06-17  阅读 480 次 作者:

令人毛骨悚然的人形機器人

「恐怖谷效应」(Uncanny Valley)描述人类能自主地将情感投射于拟人化的玩具机器人中,却无法接受人形机器人的莫名心理现象。这不仅让拟真人形机器人的发展遇上瓶颈,也令义肢设计与配戴者陷于两难。

什幺是恐怖谷效应?

恐怖谷效应是森政弘教授于1972年提出的一个假设,描述人类在面对拟真人形机器人时产生的嫌恶感。这篇以日文发表、原先默默无闻的文章,直到人形机器人的拟真程度不断提升,才再次受到大众的关注。

令人毛骨悚然的人形机器人

由好感到反感,人形机器人的恐怖谷效应。(图片来源: M. Mori et al., 2012)

工业上所使用的机器人多是伸展、收缩及旋转的机器手臂,没有面孔、腿,仅执行特定动作,外观上与人类相去甚远,对人类几乎没有任何情感上的共鸣。假设以「与人类外形相似度(likeness)」为横轴(x轴)、「对人类亲和力(affinity)」为纵轴(y轴),在此座标平面上(如上图),工业机器人应当位于原点附近的位置。

而设计理念与工业机器人相左的玩具机器人,因为有着大致看起来像人的外形,脸、手臂、腿和身体,而让孩子们对这些玩具机器人有着深厚的感情。看似外观越接近人类,人类便越容易对该机器人产生好感;然而,这样的趋势在达到一定的拟人程度后便急转直下。根据2019年7月《神经科学期刊》(Journal of Neuroscience)刊登的一份研究,恐怖谷效应与人类大脑中牵涉价值判断的腹侧中央前额叶皮质(Ventro-Medial Pre-Frontal Cortex,VMPFC)有关。

神经科学家Fabian Grabenhorst与同事招募21名志愿者,让他们在看到多张真实人类、不同拟人程度的人形机器人,以及透过整形或影像处理模拟「人造人」的图片后进行两项测试:一是让受测者针对每张照片的「拟人程度」与「令人喜爱程度」进行评分;二则是将先前看过的照片两两一组,要求受试者从中选择自己较愿意接受来自何者的礼物。

两项测试的结果符合恐怖谷效应的预测,而同时进行的fMRI扫描发现VMPFC的活动符合这样的趋势:在观看外观越接近人类的机器人图像时越活跃,但当见到「人造人」──客观上最接近人类的非人类──时,却黯淡下来。

义肢配戴者的两难

相对于「人造人」还处于假想阶段,恐怖谷效应另一个更迫切的问题则是义肢设计者和佩戴者所面临的两难:如果有一天你必须安装义肢,你希望它栩栩如生──但可能引起周遭人的反感──或让旁人一眼便看出你使用义肢,毫不掩饰金属的冰冷光泽?

英国曼彻斯特大学Ellen Poliakoff及同事对此也做了类似的实验。他们让43位名志愿者观看真人手部、拟真、金属假肢的照片后分别给予评价。正如恐怖谷效应所预测:拟真手虽然被评为较人性化,但总体感受却明显逊于机械化的金属假肢。似乎当某样东西看起来好像属于真实人类,却又无法像一般人那般移动,那幺它通常会被认为是怪异的。

这样的发现让义肢设计团队重新思考:是否有必要以橡胶等材质装饰功能性假肢,使其看似更「自然」?恐怖谷效应预示了除外观外,假肢的移动与动作流畅度也须提升,否则可能产生反效果。尤其在开发中国家,如何让更多有需要的大众都能负担得起,「降低成本」才是义肢设计的核心理念。

参考资料

(本文由教育部补助「AI报报─AI科普推广计画」执行团队编译)

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