嘉兴机器人编程课程教学

机器人太像人，也会令人不适……科学家探究“恐怖谷效应”的秘密

  　　目前，许多与人交互的机器人都在竭力模仿人类。谷歌的Duplex助手就可以打电话给餐厅预订座位，并且据说许多接听电话的人都反应不过来正在与自己对话的是个AI。 　　这是技术进步的象征，不过，机器人太像人，有时也会令人不安。

 　　“恐怖谷”效应

 　　“恐怖谷”理论就是一个关于人类对机器人和非人类物体的感觉的假设，它在1969年由日本机器人专家森昌弘提出。

 　　该假设认为，人形玩具或机器人的仿真度越高人们越有好感，但当超过一个临界点时，这种好感度会突然降低，越像人越令人反感恐惧。

 　　这种效应真实存在。但关于其产生的原因确实众说纷纭。

 　　有人认为，机器人太过仿真会令人难以判断，无法确定真假;或是机器人和人类如此相似却非人类，这会让人有一种潜在的威胁感。

 　　还有理论认为，类人机器人跟某些病患或尸体存在一定的视觉上的相似度，会令人联想到死亡、畸形甚至传染病，产生负面情绪。

 　　2011年，加州大学圣迭戈分校(University of California, San Diego)的艾斯·萨伊琴(Ayse Saygin)的一项研究则认为，人的大脑会预先根据观察对象的外表预测对方可能的动作。而发现一个外表像人，走路却像机器人的物体时，这会超出大脑的预期，产生错乱。这时大脑需要做额外的工作来调和预判与现实的冲突，这可能就是不适感的原因。

 　　机器人科学家卡尔·麦克多曼(Karl MacDorman)则认为，诡异的感觉可能是因为人脑中的"移情机制"出现了错乱。麦克多曼发现，当志愿者跌入"恐怖谷"时，他们更加难以对视频中角色的情感状态做出判断。

 　　北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina, Chapel Hill)的心理学家科特·格雷(Kurt Grey) 和哈佛大学(Harvard University)的丹尼尔·维格纳(Daniel Wegner)也共同进行了一项研究，发现机器人“拥有感情”的特质最令人感觉不安。

 　　格雷认为类人机器人使我们感到紧张是因为我们在他们身上看到了人类情感的影子，但我们却无法理解这样的情感。

 　　秘密藏在人类大脑里?

 　　近日，科学家们已经发现了人类大脑中可能有助于解释“恐怖谷”现象的机制。他们的研究结果还表明，有些人对类人机器人的反应比其他人更负面。

 　　在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上发表的一系列实验中，英国和德国的神经科学家和心理学家已经确定了大脑内部的机制，他们表示，这些机制有助于解释这种现象是如何发生的，甚至可能提出帮助开发人员改善人们反应的方法。

 　　“对于神经学家来说，‘恐怖谷’是一种有趣的现象，”剑桥大学生理学、发育和神经科学系讲师、法比安格拉本霍斯特(Fabian Grabenhorst)博士解释道。

 　　“这意味着一种神经机制，它首先判断给定的感官输入(比如机器人的图像)与我们所感知的人类或非人类智能体的边界有多接近。然后，这些信息将被一个单独的评估系统用来确定机器人的受欢迎程度。”

 　　为了研究这些机制，研究人员使用功能磁共振成像(fMRI)对21名健康个体进行了两次不同的测试，研究了他们的大脑模式。

 　　在第一个测试中，研究人员向参与者展示了包括人类、人造人、安卓机器人、类人机器人和机械机器人在内的一系列图像，并要求他们对这些图像的可爱程度和与人的相似度进行评分。

 　　然后，在第二个测试中，参与者被要求决定他们相信哪一个机器人会为他们选择一份个人礼物，一份人类会喜欢的礼物。在这里，研究人员发现，参与者通常更喜欢来自人类或更像人类的人工智能体的礼物——除了那些最接近人类/非人类边界的机器人的礼物，符合恐怖谷现象。

 　　通过测量这些任务中大脑的活动，研究人员能够确定哪些大脑区域参与了制造恐怖谷的感觉。他们将这一现象追溯到大脑回路，这些回路在处理和评估社交信号(如面部表情)时非常重要。

 　　大脑中靠近视觉皮层的一些区域负责解读视觉图像。研究人员通过追踪这些区域的活动来判断这些图像与人类的相似程度。为了评判一个机器人有多像人类，他们创造了一个参数：“人类感”。 　　在大脑左右半球交汇的额叶中线上，有一层神经组织，称为内侧前额皮质。在以前的研究中，研究人员已经表明，这个大脑区域里有一个通用的评估系统，可以判断各种刺激。例如，他们之前的研究表明，在吃了高脂肪奶昔及感受到令人愉快的触摸后，这个大脑区域会发出信号。

 　　在本研究中，内侧前额叶皮层的两个不同部分对恐怖谷非常重要。其中一部分将人类感的信号转换为“人类探测”信号，该区域的活动过度强调了人类和非人类刺激之间的界限——对人类的反应最为强烈，而对非人的反应则要弱得多。

 　　第二部分，腹内侧前额叶皮质(VMPFC)，将这一信号与可爱度评估相结合，产生了一种与恐怖谷反应密切匹配的独特活动模式。

 　　“我们惊讶地发现，腹内侧前额叶皮质对类人机器人的反应就像恐怖谷假说预测的那样，对更像人类的因素反应更强烈，但随后在接近人类/非人类边界的地方——即典型的‘山谷’——活动就会出现下降。”Grabenhorst博士说。

 　　当参与者决定是否接受机器人的礼物时，大脑中同样的区域是活跃的。另一个区域——负责情绪反应的杏仁核——在参与者拒绝来自更像人的机器人的礼物时尤其活跃。杏仁核的“拒绝信号”在那些更有可能拒绝机器人礼物的参与者中最强。

 　　这一结果可能会对意图设计更受欢迎的机器人的厂家产生影响。Grabenhorst博士解释说:“我们知道，这些大脑区域的估值信号可以通过社会经验来改变。所以，如果你体验到人工智能为你做出了正确的选择——比如选择了最好的礼物——那么你的腹内侧前额皮质可能会对这个新的社交伴侣做出更有利的反应。”

 　　Rosenthal-von der Pütten教授表示:“这是第一个研究表明，恐怖谷效应的强度存在个体差异，这意味着一些个体对类人机器人反应过度，而另一些个体对类人机器人反应不那么敏感。”

 　　“这意味着，没有一种机器人设计能适合所有用户，或者让所有用户都感到害怕。在我看来，智能机器人的行为是非常重要的，因为那些被证明不够聪明和没有用的机器人将会被用户抛弃。” 　　该研究由Wellcome和德国学术奖学金基金会资助。