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仿生人: 不小心跌入“恐怖谷”

2013年10月23日 13:11
来源:中国科学报

当机器人专家不遗余力地将仿生人设计、发展得尽可能接近真人时,却不期遭遇完美幻想与真实的最后屏障。
 
■本报见习记者 赵广立
 

与人类的相似性
 
森政弘1970年“恐怖谷”理论示意图的简化版,引译自大阪大学教授麦克多曼2005年发表的文章。依据森政弘的想法,机器人的运动可以夸大“恐怖谷”的效果,使人们 对“恐怖谷”外的机器人更加喜爱,对“恐怖谷”内的机器人更加恐惧。且森政弘认为,这种“恐怖谷”效应不仅适于解释机器人与人类的相似性,也可以在其中找到假 肢、还魂僵尸、日本文乐戏木偶等形象的位置。
 
周星驰执导的电影《西游·降魔篇》中,“猪刚鬣”出场时是以“美男子”形象示人的,不明所以的花痴女孩甚至被其美貌所吸引;而当其开口露出满口獠牙时,面目立时狰狞可怖。此时,不止影片中两位客官被吓破了胆,就连置身事外的观众都直呼“太恐怖”“被吓到了”。
 
就事论事地说,张口前后的“猪刚鬣”不过多了一副獠牙,为何前后给人的感觉落差如此之大呢?原来,当人们看到满嘴獠牙的“猪刚鬣”时,已经不小心跌入了“恐怖谷”。
 
“似人非人”最恐怖
 
“恐怖谷”一词最早由德国心理学家恩斯特·詹池(Ernst Jentsch)在其1906年的论文《恐怖谷心理学》中提出,后来他的观点被弗洛伊德在1919年的论文《恐怖谷》中阐述,一举成为著名理论。
 
1970年,日本机器人专家森政弘诠释“恐怖谷理论”,用以说明存在于类人机器人(亦称“仿生人”)中的奇怪现象:当机器人与人类相似度达到95%的时候,哪怕它与人类有一点点的差别,都会显得非常显眼,整个机器人显得非常僵硬恐怖。
 
这些细微的差别给人的心理造成了怎样的冲击?詹池在其论文《恐怖谷心理学》中讨论了自动化机器和蜡像造成人们恐惧的原因。他认为,人们的高度恐惧感来自于一种高度的不确定性——它们究竟是不是“活的”?
 
弗洛伊德则认为,人们之所以感到莫名的不适或恐惧,是因为其中包含了人们在无意识层面对死亡的恐惧。
 
中国科学院心理研究所研究员张侃在接受《中国科学报》记者采访时分析指出,恐怖谷理论的要义在于:似是而非是最可怕的。为什么呢?“似人而非人”最能使人联想到死尸、鬼怪、严重病态的精神病人等,人们在生活中对这些充满恐惧。
 
张侃告诉记者,脑功能实验也证明人们看到“似人非人”的仿生人时,与单纯看到人或者机器不同,此时人脑中会有多处兴奋活动,这说明人脑中正在进行复杂的加工。
 
根据森政弘的理论,恐怖谷就是随着机器人到达“接近人类”程度的时候,人类好感度突然下降的范围,形成一个“深谷”,而当人们看到会活动的类人体比看到静止类人体时,“深谷”变动的幅度更大。
 
华夏心理网心理咨询师荀炎受访《中国科学报》时指出:“引起人们反感的是不像人的那一小部分,到底不像在哪儿?这个很重要。”她说,最不像的那部分,会作为符号或者线索,激发连接人们原始恐惧的那根神经。
 
荀炎说,作为激发原始恐惧的一种手法,这些线索正是“不像人的那部分”,这部分在某些形态上具有死亡的印记。
 
陷入“恐怖谷”的仿生人
 
正因如此,人们在制造机器人时,为了避免机器人陷入“恐怖谷”,仅让机器人具有一些类人的特征,在外表上很容易与人区分开,从而将机器人限制在曲线的第一个峰值前。
 
“手段其实有很多,比如在机器人大小比例、着装上下些功夫,用这些讯息告知使用者或观众,这只是一个机器人,“恐怖谷”效应就自动消失了。”张侃说,跟机器打交道的时候,人们是很有信心的。可惜的是,研究者更愿意追求与真人一模一样。
 
今年2月英国制造出了第一个仿生人,取名为Rex。据称Rex拥有人工血液循环系统,以及人工的胰腺、肾脏、脾脏和气管等,Rex的“人工眼”甚至能够自动对焦。
 
长期以来,仿生人在科幻和机器人研究中一直占有重要地位。在机器人研究和科幻作品中,未来的仿人机器人不仅具有拟人的外貌、动作、行走和语音,还具有拟人的情感,甚至能与人类进行智能交互。
 
只是,目前这种仿生人还只存在于科幻作品中。其原因之一就在于,“表情机器人”要跨越“恐怖谷”,还有很长的路要走。
 
中国科学院合肥智能机械研究所仿生感知与控制研究中心研究人员表示,为了获得人类的最大好感,机器人必须克服“恐怖谷”,利用几乎完全类似人的外表和行为活动达到曲线的第二个峰值,而这对研制表情机器人而言是巨大的挑战。
 
美国著名心理学家阿尔伯特·梅拉宾(Albert Mehrabian)研究发现,人在进行情感表达时,语言只表达7%的内容,声调也只能表达38%的内容,其余55%的内容全靠人的表情与动作来表达。
 
“实际上表情机器人,更容易出现恐怖谷效应。”张侃说,人的表情很难模仿的:“人激动的时候,面部肌肉会颤抖,仅仅颤抖这个动作,就可能牵动上百块面部肌肉,而如果有一块肌肉不动,人们马上就觉得非常奇怪。”
 
仿生感知与控制研究中心的研究人员也指出,仿生人表情的变化过程更能引起人的注意,如果太快或太慢,都会引起人的反感。
 
值得注意的是,儿童似乎对恐怖谷效应更敏感。英国心理学家萨拉·伍兹把各种各样的机器人形象呈献给儿童看,结果发现近似于人的形象会引起儿童的反感,孩子们会认为那些形象是带有攻击性的;而另一些机械化的机器人则被认为是比较友好的。伍兹建议,要给儿童设计机器人,“最好别那么像人”。
 
逃离“恐怖谷”
 
面对“恐怖谷”,人们并非无能为力。除了把机器人和动画人物细节做得更逼真之外,设计者也尝试用其他方法去避免“恐怖谷”。
 
索尼图片工作室的设计人员肯·麦克唐纳提出,改变动画人物的身体比例和结构,可以有效避免陷入“恐怖谷”。他们把这个原则用在作品《指环王》中。麦克唐纳指出,《指环王》中的“咕噜”眼睛很大,脸的形状不似人类,这样,观众会下意识地告诉自己“这不是人类,没必要用人类的标准衡量他”,于是“恐怖谷”效应就削弱了很多。
 
另一方面,在研究领域,人们对“恐怖谷”的批判一直存在。一些机器人相关领域的研究者对“恐怖谷”理论提出了直接批判。
 
例如斯坦福大学计算机系研究者伦·费德考指出,机器人与人类的相似性可能并不像“恐怖谷”理论假设的那样是一个单一的维度,而是需要从多个维度进行衡量的。
 
也有研究者质疑所谓“恐怖谷”其实应当是一个“恐怖崖”,即人造形象一旦陷入“恐怖谷”,随着它与人类相似程度的进一步提高,人们所感知到的亲近程度其实不一定有显著提升。
 
而机器人专家大卫·汉森指出了更重要的问题:“森政弘先生提出‘恐怖谷’理论其实只是作为一种思考,并非真正的科学理论。但他把它画成一个图,这就让它看起来更科学化了……”
 
总而言之,截止到今天,研究者们仍然对“恐怖谷”理论感到困惑。从现有研究看来,正如受聘于“人类与机器人计划”的研究者萨拉·基斯勒所言,“有证据表明‘恐怖谷’存在,也有证据表明它不存在。”也许这只能说明在“恐怖谷”背后还存在着一些更为复杂的问题。
[责任编辑:王蕊] 标签:恐怖
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