【機器人講堂】毛骨悚然!似人非人的恐怖谷假說

作者:阿里哥

機器人研發進展飛快,不僅在硬體上要求更強大的功能,外觀上也力求仿真,但其逼真的外表意外地讓人心生恐懼,進而衍生「恐怖谷假說(Uncanny Valley Hypothesis)」,探討科學背後的心理層面問題,有助於我們反思機器人設計的適當性。

我們經常可以在網路上看一些仿真機器人的相關新聞,報導重點總是著重在令人興奮的技術突破。不過,不知道您會不會和我一樣,看著影片中那些似人非人的機器人,眼珠無神的動來動去,或是突如其來的冷笑,偶爾會突然有點背瘠發涼,總感覺他們怪怪的,卻又不知道是哪裡怪。

原來,這樣的體驗,早在五十年前已經有學者提出了假說來解釋這個現象,它就是所謂的恐怖谷假說(Uncanny Valley hypothesis)。

假說背景

恐怖谷假說是日籍機器人科學家森政宏在 1970 年所提出的。恐怖谷(亦稱詭異谷、恐怖谷理論,英:Uncanny Valley,日:不気味の谷現象)假說被提出來的目的是用來探討人類看到機器人或長像似人物體時的心理狀態。

「恐怖(Uncanny)」這個名詞最早於 1906 年在德國精神科醫師恩斯特·詹池(Ernst Jentsch)的論文《恐怖谷心理學》中被提出來的。這個名詞接著也被精神分析大師佛洛伊德(Sigmund Freud)使用在 1919 年的文章《恐怖谷》中,因而成為了一個著名的心理學名詞。他的本意是指讓人感到奇怪、不適、厭惡或恐懼,但卻又說不上來、不容易明確定義的感覺。阿里哥覺得跟中文的「詭異」一詞有著蠻相似的意境。

「谷(Valley)」,並非指真實的山谷,而是指在和人類相似程度達到某個水準時,人們對機器人的感覺會由喜歡突然急轉直下成了極端的厭惡,因而在假說曲線圖表上出現了一個看起來像是山谷一般的反轉區域。

仿真機器人示意圖(圖片來源:stranger dimensions

假說內容

恐怖谷假說主要是探討人類在看到外觀和我們很像,或是動作和人類很相似的機器人或物體的時候,心裡會有怎麼樣的感覺。它的大意是這麼說的:當人類看到和我們的外觀或動作類似的機器人或物體時,我們會對這樣的東西產生好感,會喜歡他們,也就是產生正面情感;不過,隨著他們的動作和外觀越來越近真人,看著他們,人們會開始覺得有點怪異,不舒服。換句話說,就是對他們產生負面情感。

隨著機器人和我們相似到某一個程度的時候,我們甚至會覺得他們看起來恐怖,會厭惡、甚至害怕他們,也就是極度的負面情感。如果技術繼續提升,讓機器人長得和人類更相似的時候,我們又會開始喜歡他們,也就是再回到對他們有正面情感,甚至有可能會像真人一樣,對他們投入情感 。

森政宏所提出的假說模型(圖片來源:維基百科

從圖上我們可以看到:

  • 實線代表機器人或物體不動的時候,我們對他的感受的變化;虛線代表機器人在動作的時候,我們對他的感受的變化
  • 水平軸代表機器人和真人相似的程度,越向右邊越像真人
  • 垂直軸代表人類對機器人的好感程度
    • 水平線以上代表有好感,越向上代表越喜歡
    • 水平線以下代表沒有好感,越向下代表越厭惡
  • 觀察實線和虛線這兩條曲線,整個趨勢可以大致歸納出三個階段:
    • 第一個階段:跟真人相似程度較低,隨著它的外觀或是動作越來越像真人,我們對她的好感度會越來越高;例如:Papper 機器人就是一個例子。塑膠質感的頭、身體和手臂有著圓圓的大眼睛,搭配上類似人類能夠靈巧動作的雙手,讓人非常有好感
    • 第二個階段:隨著機器人的外型越來越接近真人,人們對機器人的好感度會突然急轉直下。到某個程度,不但沒有好感,甚至會覺得極端厭惡他的外型;例如:殭屍
    • 第三階段:隨著真實度不斷地逼近真人,捱過了第二個階段後,人們對機器人的喜好度頓時大反轉,接下來每提升一點真實性,人們對他的喜好度隨著大幅度攀升,甚至可能進一步對他們們投入對待真人的情感

恐怖的感受是怎麼產生的?

然而,讓人感到恐怖的現象是怎麼產生的,到目前為止仍然是許多科學家深感興趣研究的題目。

2017 年 12 月在英國期刊《科學報告》中就刊登了一篇日本大阪大學學者的研究成果,他們認為人類看到機器人時會有恐怖的感覺歸咎於主掌運動的視丘下核(subthalamic nucleus)。這是學者首度由腦部研究出發來研究恐怖谷效應的成因。

另一種說法是,當人類看到一個不是很像人的物體,如果他有某些特徵和人類特別相似,那些特徵會顯得非常的明顯,容易被注意到。因為會注意到,所以人們也較有機會喜歡上那些特徵。反之,當人類看到一個長相與人類非常相似的物體時,那些不太像人的特徵,反而會顯得十分礙眼。當我們把注意力都放在那些特徵上,反而容易產生不喜歡的的感受。

還有一說是因為人類對死亡和疾病的厭惡和恐懼。由某些角度來觀察,機器人的動作和病人及死屍有些不正常的相似性。因此引發了人類潛意識中對死亡和疾病的厭惡和恐懼感。人們可以清楚的知道自己為什麼厭惡死屍和因疾病造成的異常行為。但是卻無法意識到自己為什麼對機器人產生厭惡,因此會出現恐怖的感覺。

假說反面意見

既然是假說,就一定會出現不同的意見。部分科學家認為,森政弘提出的恐怖谷假說中所提及的近似人類的機器人,在假說提出時尚未出現。真正的人型機器人一直到近幾年技術漸漸成熟,才真實被製作出來。因此,持反對意見的科學家推論他的假說中的許多內容,很可能是憑空想像而來。該恐怖程度的曲線圖,充其量僅可以視為是它假說的示意圖,並無法真正量化並以科學方法驗證。

實例

接下來我們來看幾個實例。要特別說明的是每個人對所謂恐怖的忍受度都不太一樣,對某人覺得恐怖的物體不見得另一人也會覺得恐怖。因此下列的範例只是希望能提供各位夥伴一些實例來體驗一下我們看到這類機器人的感受。

1. CB2孩童機器人(Child Robot):CB2 有著近似兒童比例的身體和動作,及略顯得遲鈍的眼神。

2. Jules A.I.:這樣沒有後腦杓的機器人展示方式,真的很有創意。算是用來驗證恐怖谷假說很好的範例。

3. Saya, the Reception Robot:Saya的臉部有27條人工肌肉用來控制她的臉部表情,她是一個櫃台服務員(不知道為什麼,她看起來感覺她臉部有點水腫)

4. Showa Hanako:用來牙醫訓練用機器人。不過說真的,除了她把頭皮拿下來那一段讓阿里哥覺得有點詭異外,大部分時候她看起來還蠻平易近人。

5. Sophia:技術真是厲害! 不過,還是要再問一次:「不能把頭皮蓋上呢?」

6. Tara the Android:這….好吧,我承認,妳最恐怖!

7. Telenoid R1 Bot:這是模擬妖怪的陪伴機器人嗎?把手腳切斷,除去毛髮,然後掛在鐵架上,這機器人創設計師真是創意無限!

小結

雖然仍有部分學者對恐怖谷假說抱持保留的態度,不過這樣的概念已經被廣泛的應用在機器人設計、玩具設計和電玩人物設計等等領域,也證明了這個假說的價值。下一回,當您著手設計的人型機器人時,千萬要記得,不一定是越像真人越好。

(責任編輯:葉于甄)

阿里哥

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九號空間創辦人,熱愛機器人,設立九號空間希望能讓人們更容易進入機器人的世界!
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