为什么特斯拉的人形机器人长得并不像人？一文了解恐怖谷效应对机器人公司的影响

为什么特斯拉的人形机器人长得并不像人？一文了解恐怖谷效应对机器人公司的影响

机器心脏报告

机器之心编辑部

恐怖的山谷效应对机器人的拟人化发展方向有一定程度的负面影响。

1970年，机器人专家MasahiroMori首次描述了“恐怖谷”的影响，对机器人领域产生了巨大影响。“恐怖谷”效应描述了人类在看到类似人类的物体，尤其是机器人时的积极和消极反应。

森弘的假设指出:由于机器人在外形和动作上与人类相似，人类也会对机器人产生积极的感情；当机器人和人类的相似度达到一定程度时，人类对它们的反应会突然变得极其消极和反感。即使机器人和人类只有一点点差别，也会非常显眼和刺目，从而整个机器人会感觉非常僵硬和恐怖，就像面对行尸走肉一样；当机器人与人类的相似度持续上升，相当于普通人之间的相似度时，人类对它们的情感反应会再次回归到积极的一面，从而产生人类之间的共情。

然而，恐怖谷效应的真正影响在于现代人类如何与机器人互动，这已被证明改变了我们对人形机器人的看法。

在2016年国际顶级认知科学期刊《认知》(Cognition)的一篇论文中，Maya Mathur和David Reichling讨论了他们关于人类对机器人面部和数字合成面部的反应的研究。他们发现在这些反应中有一种恐怖的山谷效应。他们甚至发现，恐怖的山谷效应会影响人类对机器人和虚拟角色可信度的感知。

印第安纳大学-普渡大学-印第安纳波利斯(IUPUI)分校人机交互教授卡尔·麦克多曼(Karl MacDorman)说:“恐怖谷效应对机器人的设计和发展方向的影响可以说是非常明显的:恐怖谷效应减缓了机器人的发展。恐怖的山谷效应已经成为阻碍机器人设计师在人机交互中探索高人类相似度的规则。」

对于麦克多曼和其他研究人员来说，如果我们想加速机器人对社会的应用，就必须解决恐怖谷效应。

喜欢一个人会带来更多的问题

为了找出原因，2010年，达特茅斯学院的研究人员克里斯汀·洛瑟和塔利亚·惠特利评估了人类对一系列模拟面孔的反应。这些面孔的真实性最高可以是完全的人类，最低可以是玩偶。研究人员发现，65%或更多的参与者认为模拟脸是人。

开发这种机器人的公司现在正在将这种发现纳入其设计中，并采取积极措施防止恐怖谷效应影响市场对其机器人技术的接受程度。卡迪夫大学心理学院研究恐怖山谷效应的研究员亚历克斯·迪尔(Alex Diel)表示，一个可行的办法是完全避免恐怖山谷效应。

Diel说:“许多公司通过使用机械的外观和动作代替人类的外观和动作，完全避免了恐怖谷效应的影响。这意味着该公司打算从机器人身上移除类似人类的特征，例如逼真的人脸或眼睛，或者将它们的动作设计为明显的非人类动作。

Diel以电动汽车制造商推出的概念机器人特斯拉机器人为例。虽然是人形机器人，但并没有设计人脸，保证了人脑的面部处理系统不会将其视为变形版的人脸。

另一种减少恐怖谷效应影响的方法是将机器人设计成卡通风格，看起来像人类，有一些吸引力，但看起来不太真实。Diel指出，Pepper是走这条路线的产品，是软银机器人公司生产的机器人。

德国多特蒙德大学康复科研究视觉感知神经基础的神经心理学家莎拉·魏格特(Sarah Weigelt)说:“可爱非常有用。如果一个东西很可爱，你不会害怕它，而是想和它互动。」

如果公司不能让机器人变得可爱，他们通常会用其他方式表明它不是人类。Weigelt说，一些公司通过将皮肤颜色改为非人的颜色，或者故意将机器人身体的机械部件清楚地暴露在外面来实现这一点。这就避免了这个奇怪的物体可能是人类的任何困惑，也避免了恐怖的山谷效应的影响。

虽然公司努力避免陷入恐怖的山谷效应，但有时他们会试图穿过山谷，爬到另一边，使机器人与人类无法区分。然而，麦克多曼说，这也带来了一系列问题。

“随着机器人的出现越来越人性化，人们对机器人的期望也越来越高，期望人与机器的交互更接近人与人之间的水平。麦克多曼表示，如果机器人不能达到这种表现，可能会损害公司的声誉和收入。

山谷效应的影响不仅损害了公司的市场表现；也会阻碍市场为羽翼未丰的机器人公司提供资金。麦克多曼曾在日本的一个机器人实验室工作，在那里机器人被社会和政府广泛接受。事实上，机器人是日本社会不可或缺的一部分，甚至在人口老龄化和人口结构日益枯竭的社会中扮演看护者的角色。

由于日本社会对机器人的接受度相当高，恐怖谷效应变得更加危险。麦克多曼说，任何损害公众对机器人认知的事情都是诅咒。政府机构不愿意资助离恐怖谷太近的项目。

穿越恐怖谷

然而，并不是所有的厄运和悲观都是由恐怖的山谷效应带来的。有些机器人用例不需要担心恐怖谷效应。

阿卡拉机器人公司(Akara Robotics)首席执行官康纳·麦吉恩(Conor Schmidt)表示:“会考虑恐怖山谷效应的公司往往是参与生产社交机器人的公司。阿卡拉机器人公司为医院和其他机构的一线工人制造清洁机器人。

“为更实际的任务开发平台的机器人公司，如自动食品配送或工厂物流，不太可能考虑恐怖谷效应。」

最新数据似乎支持这一观点。根据高级自动化协会(A3)的数据，2021年第二季度北美的机器人订单比2020年第二季度增长了67%。这些订单有一半以上不属于典型的专注于机器人研发的厂商。

人们完全有理由相信，更多类似人类的功能实际上可以使社交机器人更加有效。“当人们将机器人拟人化时，他们从人类的角度合理化他们的行为，”麦吉恩说。“机器人设计师可以利用这一趋势，让人们更容易理解机器人的行为。」

他举了一个开发机器人接待员的公司的例子。可调节的面部表情有时可能会让人陷入恐怖谷效应，但它可能有助于向那些接近接待员的人发出信号，表明他们已经被认出来了。

根据Hadas Kress-Gazit及其同事在2021年9月《通信》杂志上发表的文章，社交机器人遵循社会规范非常重要。然而，作者指出，“挑战之一是如何将社会规范和其他行为限制编码为机器人系统中的形式约束。」

社交机器人显然需要一定程度的人性——但恐怖谷会一直潜伏在对社交机器人公司的威胁之下吗？

麦吉恩说，人们很有可能在未来彻底解决恐怖山谷效应带来的问题。有一种观点认为，接下来应该开发一种栩栩如生的社交机器人，它可以与人类流利地交流，并遵循社会规范，同时保留足够的人工痕迹，以避免“恐怖谷”效应。

麦克多曼表示，索尼的艾博和软银的Nao和Pepper等流行的商业机器人已经可以实现上述目标。“它们拥有社交机器人所需的基本特征——躯干、手臂、有眼睛和嘴巴的头部，以及表达情感的能力，”他说。“这对于许多应用来说已经足够了。」

不用说，如果不用从写实的角度去追求完美，可以节省很多成本。这种保真和低成本的权衡可以理解为一个经济问题，人形机器人经常会遇到。

“逼真的机器人适用于高成本的特定环境，如医学院的病人模拟器，”麦克多曼说。“机器人的真实性可以帮助学生进行训练，所以当他们在真人身上工作时，他们会觉得自己是老手——他们的表现也会提高。」

这意味着我们将在高成本领域看到人形机器人，即使有恐怖的山谷效应。麦克多曼说，即便如此，我们可能还是会找到一些不能接受这些机器人的理由。例如，有一天机器人可能与人类无法区分，但用户可能仍然无法接受它，因为它看起来像他们最近分手的对象。

麦克多曼说，“恐怖谷效应不仅反映了人机相似性和接受度的关系，也反映了物体带来的神秘感和冷感与人丧失共情的程度的关系。」

换句话说，我们应该更少地担心恐怖谷效应的影响，更多地关注促进与人类有真正联系的机器人的发展。

随着时间的推移，这种期望终将成为现实。Diel说，最终我们可能会习惯于具有非常逼真的人类特征的机器人，就像它们的设计师一样，尽管他承认这可能需要一些时间。首先，它需要机器人在我们的日常生活中变得更加普遍。

“一旦这些非常逼真的机器人成为规范的一部分，它们将不再看起来像是偏离了规范，”迪尔说。

魏格特也同意这一点。她希望人们与现实机器人的关系会随着时间而改变，因为这样的机器人在未来会越来越普遍。

“恐怖谷效应将来会改变。现在的颤栗，将来可能会消失。」

原文链接:https://cacm . ACM . org/news/262910-穿越姨妈谷/全文

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