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機器之心編輯部

恐怖谷效應對機器人的擬人化發展方向產生了一定程度的消極影響。

1970 年，機器人專家森政弘（MasahiroMori）首次描述了「恐怖谷」的影響，這一概念對機器人領域產生了巨大影響。「恐怖谷」效應描述了當人類看到類似人類的物體，特別是機器人時所表現出的積極和消極反應。

恐怖谷效應理論認為，機器人的外觀和動作越像人，我們對它的同理心就越強。然而，在某些時候，機器人或虛擬人物變得過于逼真，但又不那么像人時，我們大腦的視覺處理系統就會被混淆。最終，我們會深深地陷入一種對機器人非常消極的情緒狀態里。

森政弘的假設指出：由于機器人與人類在外表、動作上相似，所以人類亦會對機器人產生正面的情感；而當機器人與人類的相似程度達到一個特定程度的時候，人類對他們的反應便會突然變得極其負面和反感，哪怕機器人與人類只有一點點的差別，都會顯得非常顯眼刺目，從而整個機器人有非常僵硬恐怖的感覺，猶如面對行尸走肉；當機器人和人類的相似度繼續上升，相當于普通人之間的相似度的時候，人類對他們的情感反應會再度回到正面，產生人類與人類之間的移情作用。

然而，恐怖谷效應真正產生影響的地方在于現代人類如何與機器人互動，這種影響已被證明會改變我們對類人機器人的看法。

在 2016 年國際認知科學頂級刊物 Cognition 的 一篇論文中，Maya Mathur 和 David Reichling 討論了他們關于人類對機器人面部和數字合成面部反應的研究。他們發現，在這些反應中存在著恐怖谷效應。他們甚至發現，恐怖谷效應會影響人類對機器人和虛擬人物可信賴度的看法。

印第安納大學 - 普渡大學印第安納波利斯分校（IUPUI）人機交互教授 Karl MacDorman 表示：「恐怖谷效應對機器人的設計和發展方向產生的影響可以說是非常明顯了：恐怖谷效應減緩了機器人發展的進展。恐怖谷效應已然成為一種法則，阻止機器人設計師在人機交互中探索高度的人類相似性。」

對于 MacDorman 和其他研究者來說，要想加速將機器人應用到社會當中，必須解決恐怖谷效應。

像人會帶來更多的問題

為了找到原因，2010 年，達特茅斯學院的研究人員 Christine Looser 和 Thalia Wheatley 評估了人類對一系列模擬面孔的反應。這些面孔的真實感最高可以做到完全像人，最低就完全像娃娃。研究人員發現，參與者在 65% 或以上就認為模擬面孔是人了。

開發機器人的公司現在正在將這樣的發現納入設計當中，并采取積極措施阻止恐怖谷效應影響市場接受其機器人技術。加的夫大學心理學院研究恐怖谷效應的研究員 Alex Diel 說，有一種可行的方法是完全避開恐怖谷效應。

Diel 說：「許多公司通過使用機械的外觀和動作，而不是像人一樣的外觀和動作，完全避免了恐怖谷效應帶來的影響。」這意味著公司有意從機器人身上去除類似人類的特征，如逼真的臉或眼睛，或將其動作設計成明顯的非人類動作。

Diel 以電動汽車制造商推出的概念機器人——特斯拉機器人為例，雖然是人形機器人，但是卻并沒有設計人臉，這確保了人腦的面部處理系統不會將其視為人臉的變形版本。

另一種減輕恐怖谷效應帶來的影響的方法是，將機器人設計成卡通樣式的，看起來像人的同時還有一定的吸引力，但又不會顯得太真實。Diel 指出 Pepper 就是一款走這條路線的產品，這是軟銀機器人公司（SoftBank Robotics）生產的一款機器人。

德國多特蒙德大學康復科學系研究視覺感知神經基礎的神經心理學家 Sarah Weigelt 說：「可愛是非常有用的。如果某個東西很可愛，你就不會害怕它，而是想與它互動。」

如果公司不能讓機器人變得可愛，他們通常會以其他方式表明它不是人類。Weigelt 說，一些公司通過將膚色更改為非人類的顏色，或者故意將機器人身體的機械部分清晰地暴露在外來實現這一點。這避免了任何關于這個奇怪物體可能是人類的混淆感，避開了恐怖谷效應帶來的影響。

雖然公司努力避免陷入恐怖谷效應，但有時他們也會試圖穿過「山谷」，爬到另一邊，使機器人與人類無法區分。然而，MacDorman 說，這也帶來了一系列問題。

「隨著機器人的外觀越來越人性化，人們對機器人的期望也越來越高，他們期望人機之間的交互能更接近人類之間的水平。」MacDorman 說，如果機器人不能達到這種性能，可能會損害公司的聲譽和收入。

恐怖谷效應帶來的影響不僅損害了公司的市場表現；也會阻礙市場為剛剛起步的機器人公司提供資金。MacDorman 曾在日本的機器人實驗室工作，那里的機器人被社會和政府廣泛接受。事實上，機器人是日本社會不可或缺的一部分，甚至在人口老齡化和人口結構日益枯竭的社會中扮演著照顧者的角色。

由于日本社會對機器人的接受度相當高，恐怖谷效應變得更加危險。MacDorman 說，任何損害公眾對機器人認知的東西都是詛咒。政府機構不愿資助離「恐怖谷」太近的項目。

穿過「恐怖谷」

然而，恐怖谷效應帶來的并不都是厄運和悲觀。一些機器人用例不需要擔心恐怖谷效應。

阿卡拉機器人公司（Akara Robotics）首席執行官 Conor McGinn 表示：「會考慮到恐怖谷效應的公司往往是參與社交機器人生產的公司。」阿卡拉機器人公司為醫院等機構的一線工人制造清潔機器人。

「那些為更實用的任務開發平臺的機器人公司，如自動食品配送或工廠物流，不太可能考慮恐怖谷效應。」

最新的數據似乎能夠支撐這個想法。根據推進自動化協會 ( A3 ) 的數據，與 2020 年第二季度相比，2021 年第二季度北美的機器人訂單增長了 67%。這些訂單中有一半以上不屬于那些典型的側重機器人研發的制造商。

人們有充分的理由相信，更多類似人類的功能實際上可以使社交機器人變得更有效。「當人們對機器人進行擬人化時，他們會從人類角度對其行為進行合理化，」McGinn 說。「機器人設計者可以利用這種趨勢，使人們更容易理解機器人的行為。」

他舉了一個開發機器人接待員的公司的例子。可調節的面部表情有時可能會使人陷入恐怖谷效應，但這可能有助于向接近該接待員的人發出他們已被認出的信號。

根據 Hadas Kress-Gazit 及其同事在 2021 年 9 月的《通訊（Communications）》雜志上的撰文，社交機器人遵循社會規范是非常重要的。然而，作者指出，「挑戰之一是如何在機器人系統中將社會規范和其他行為限制編碼為形式約束。」

社交機器人顯然需要一定程度的人性——但恐怖谷會一直潛伏在對社交機器人公司的威脅之下嗎？

McGinn 說，人們很有可能在將來會完全解決恐怖谷效應帶來的問題。有一種觀點認為，接下來應該開發出栩栩如生的社交機器人，可以與人類流利地交流并遵循社會規范，同時保留足夠的人工痕跡以避免恐怖谷效應。

MacDorman 說，索尼的 Aibo 和軟銀的 Nao 和 Pepper 等當下流行的商用機器人已經可以實現上述目標了。「它們具有社交機器人所需的基本特征——軀干、手臂、有眼睛和嘴巴的頭部，以及表達情感的能力，」他說。「這對于許多應用程序來說已經足夠了。」

更不用說，如果不用在逼真這個角度追求極致的話，能省不少成本。這種在逼真和低成本之間的權衡可以理解為一種經濟學問題，類人機器人經常遇到這個問題。

「逼真的機器人適用于高成本的特定環境，例如醫學院的病人模擬器，」MacDorman 說。「機器人的真實性可以幫助學生進行訓練，因此當他們在真實的人身上工作時，他們會覺得自己已經是老手了——而且他們的表現也會提高。」

這意味著我們將在高成本的領域看到類人機器人，即便存在恐怖谷效應。MacDorman 說，即便如此，我們仍可能發現一些無法接受這些機器人的理由。例如，有一天機器人可能與人類無法區分，但用戶可能仍然不接受它，因為它和他們最近分手的對象長得很像。

MacDorman 說：「恐怖谷效應不僅是反映人機相似度與接受度的關系，還反映物體所帶來神秘感、冷酷感與人們失去同理心的程度帶來的關系。」

換句話說，我們應該少擔心恐怖谷效應帶來的影響，多關注推動發展與人類產生真正聯系的機器人。

這樣的期待最終會隨著時間的推移而變成現實。Diel 說，最終我們很可能會習慣那些具有非常逼真的人類特征的機器人，就像他們的設計師一樣，盡管他承認這可能需要一些時間。首先，這需要機器人在我們的日常生活中變得更加普遍才行。

「一旦這些非常逼真的機器人成為規范的一部分，他們就會不再看起來像是偏離了規范，」迪爾說。

對此 Weigelt 也表示同意。她期望人們與逼真的機器人的關系會隨著時間的推移而改變，因為這種機器人日后會變得越來越常見。

「恐怖谷效應在未來會發生變化。目前的不寒而栗，在未來可能就消失不見。」