恐怖谷理論:為什麼「仿真機器人」看久了會感覺毛毛的?

恐怖谷理論:為什麼「仿真機器人」看久了會感覺毛毛的?

我們想讓你知道的是

當我們看見與人類很相似的物體時,更有可能產生這種「擬人」的想法,而既然說到了擬人,就不得不提及「恐怖谷理論」。

文:羅億庭(喜歡狗的貓派,《科學月刊》編輯)

在日常生活中,我們常會賦予周遭動物與物品一些人性化的心情或想法。你可能會覺得家裡的貓好像在生氣一樣一直亂咬人(其實牠只是單純想咬你而已,貓咪就是這麼任性);覺得眼前的蠟像直盯著自己看,感覺隨時會動起來;又或是想像家中的機器人具有人性,正策劃著統治世界的陰謀大論。

這種將世界萬物賦予人性化特質的想法,被稱之為擬人論(anthropomorphism),當我們看見與人類很相似的物體時,更有可能產生這種「擬人」的想法,而既然說到了擬人,就不得不提及「恐怖谷理論」。

什麼是恐怖谷理論?

早在1906年,恐怖谷(Uncanny Valley)一詞,就已經被德國精神科醫師詹池(Ernst Jentsch)提出;而到了1970年,日籍機器人科學家森政弘(Masahiro Mori),進一步提出了恐怖谷理論(不気味の谷現象),以探討人們在看到機器人或其他相似於人形的物體時,內心上演的小劇場。

恐怖谷理論描述:當人面對與人形相像的物體時,他們心中對這項物品的好感度會提升;但如果這個物體長得非常像人,卻又處處透著一股與人類不相像的詭異感(像是僵硬的肢體行為或空洞的眼神)時,人類對此物體的好感度就會驟降。直到我們發現,眼前的對象與我們一樣是人類時,好感度才會再回升。

這種說法似乎可以說明我們在看著一些「似人、但又不這麼像人」的東西時,內心深處湧出的那股怪異感受。有些人可能恐懼於小丑似笑非笑的臉,或對看起來有些詭異的日本人形無比排斥;也可能對麥當勞叔叔感到害怕,覺得他好像在對你笑,笑得你心裡發寒。但更多的是我們對於一些仿真機器人(android)產生的恐懼,這又該怎麼說?

為什麼會產生恐怖谷的感受?

有沒有想過,為什麼我們會特別對仿真機器人產生恐怖谷感受,但對於寵物、卡通人物或機械模樣的機器人卻不會有這種感覺?

心靈–知覺理論(mind-perception theory)是針對恐怖谷理論的其中一項解釋。該理論假設當人們看見具有「人類特徵」的機器人時,會認為這個機器人像人一樣,也擁有心靈、思想;但由於人們會慢慢意識到「具有心靈的機器人」是一種可怕的存在,因此排斥感便產生了。這也使得人類對於仿真機器人,有種毛骨悚然的感覺。

去人性化假說(dehumanization hypothesis)則是對恐怖谷理論的另一種解釋,該假說揭示了我們在看到一張臉時的心理狀態。當人類看見一張臉時,可以在400毫秒(ms)內做出「這是不是一張臉」的判斷,而在400毫秒過後,則開始辨識「這張臉的有生性(animacy)」,也就是判斷這張臉是不是一張我們認為「正常、具有生命」的臉。

根據此假說我們可以推測,當人們盯著仿真機器人看得越久,很有可能會眉頭一皺,覺得這張臉越看越不對勁。

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圖片來源:Karl F. MacDorman and Takashi Minato, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

恐怖谷理論是真的嗎?

即使恐怖谷理論的存在與否有些爭議,但仍吸引著許多科學家投身研究。在今(2020)年,來自美國埃默里大學(Emory University)的心理學家們,也做了一項實驗想證實恐怖谷理論。

在實驗的第一階段,參與者總共會看到三種臉部刺激圖像,分別是人臉、機械模樣的機器人臉與仿真機器人臉,且每個視覺刺激停留在參與者眼前的時間,也都經過嚴格控制。在參與者接受到此視覺刺激後,實驗人員會要求他們針對其看見的臉部圖像進行有生性評分,讓他們判斷圖像中出現的臉是不是具有生命。

結果顯示,不論對著機械模樣的機器人臉看多久,參與者對這張臉的有生性評分都偏低,而看著正常人臉時,評分則較高。有趣的是,當參與者看著仿真機器人臉的時間越長(超過500毫秒時),對於仿真機器人的有生性評分就會明顯變低。這也顯示看著仿真機器人臉時間較長的參與者,並不覺得眼前這張臉正常、具有生命。

但如果仿真機器人臉只閃現一下(約100毫秒),參與者很有可能會覺得這張臉是有生命的。而此實驗結果也與前述提及的去人性化假說相符,在看見一張臉的400毫秒左右,人們就能辨別這是不是一張具有生命、正常的臉。

第二階段實驗,研究團隊會調整參與者觀看到的視覺刺激精緻度與觀看時間。他們猜想,如果把仿真機器人的臉調得模糊一點,讓一些人像特徵變得不再這麼清晰,會不會影響到這些仿真機器人臉的有生性評分呢?

結果也證實,相對於實驗一來說,當仿真機器人的臉變得模糊後,參與者不論看著仿真機器人臉多久,對他的有生性評分都很低,並沒有出現太大的分數變動。

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Photo Credit: Shutterstock / 達志影像
由鴻海與日本軟銀共同研發與製造的服務型機器人Pepper,是擁有機械外型的人型機器人(humanoid robot)。

人與機器人間的關係

透過以上實驗,研究團隊認為人們在最初看見仿真機器人時,會將機器人進行擬人化,將他當成一個「真的人」;但在幾毫秒內,人們會發現「這個人好像……哪裡怪怪的?」

仿真機器人身上一些不像人的怪異點,讓我們對他進行了去人性化處理,使得我們對於仿真機器人的有生性知覺降低,而恐怖谷的感覺可能也是因此而產生。

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Photo Credit: Sophia, First Robot Citizen at the AI for Good Global Summit 2018.
名為索菲亞(Sophia)的仿真機器人,不僅會皺眉頭,還有著Q彈的皮膚。(圖片來源:維基百科

感受到他人想法的能力,可說是人際關係維持的基礎,若這些能力出了問題,很可能會導致某些精神疾病。我們看著人臉時能感知到什麼訊息?又是為什麼能將彼此視為人類(而不是仿真機器人)?這些問題都有待科學家們進行更多研究,才能為我們解答。

在21世紀,機器人的應用範圍越來越廣泛,舉凡醫療、教育與工業等各行各業,都可能用到機器人,這也使部分人對機器人產生畏懼,害怕世界終有一天會被機器人統治。而從工程師與心理學家的角度來看,機器人與人類之間的關係日漸重要,我們如何看待機器人?對仿真機器人抱持著何種感受?或許也能成為機器人學家在設計機器人外型時,可以深入思考的課題。

參考資料

  • Shensheng Wang et al., The Uncanny Valley Phenomenon and the Temporal Dynamics of Face Animacy Perception, Perception, 0(0) 1–21, 2020.
  • Te-Yi Hsieh,〈激似人類的機器人,為何笑得你心底發寒?火紅半世紀的「恐怖谷理論」〉,泛科學,2020年09月05日。

本文經科學月刊授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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