2003年的一天，當時在大阪大學工作的機器人科學家卡爾·麥克多曼（Karl MacDorman）正在辦公室忙碌的加班。大約凌晨1點，傳真機突然開始工作，咯吱咯吱發來一份檔案。這是同事傳給他的，一份完成於35年前的研究論文。 正在從事高仿真機器人研究的麥克多曼拿到這篇用日語寫成的論文便沉迷其中，論文中提出，如果把機器人做的過於和人類逼真，可能會使人產生反感。這令麥克多曼十分感興趣，他和他的同事很快把這篇35年前的老論文翻譯成了英文，並將論文中提到的這種現象稱作“恐怖谷”現象。
基本介紹
- 中文名：恐怖谷
- 外文名：Uncanny valley
- 時間：約2003年
- 地點：大阪大學
- 研究：解釋類似於《極地特快》
研究,無法跨越,
研究
麥克多曼原本以為這篇小眾論文只會在機器人研究者中引起關注，但它後來卻產生更廣泛的影響。記者們用“恐怖谷”（uncanny valley）現象來解釋類似於《極地特快》之類的電影票房慘澹的原因：這是因為電影裡使用電腦特技製作出的形象和仿人機器人嚇跑了觀眾。看來能否找到“恐怖谷”現象產生的原因關係到好萊塢的相關題材電影與整個機器人行業的發展。然而，當研究人員就此展開研究時，卻難以找到答案。
麥克多曼認為答案肯定不簡單。他認為應該重點研究“恐怖谷”現象發生時的大腦活動。如果這個研究方向是正確的，那么真相會比原本預想的複雜，不僅在於人與機器的關係，也在於人與人之間的關係。
因為我們害怕死亡
開頭提到麥克多曼半夜讀到的論文原本是日本機器人科學家森政弘（Masahiro Mori）在1970年發表的，論文的題目即為《恐怖谷》，文章提出仿人機器人會使人產生一種其他機器人所沒有的、獨特的不適感。森政弘的論文發表後數十年都沒有在日本之外受到關注。直到麥克多曼把它翻譯成英文，它的影響力才擴展到更多領域，也促使更多人投入到對“恐怖谷”的研究。
有研究者認為，如我們平時會迴避行為舉止怪異的人一樣，仿人機器人令人感到不適，是因為它們看上去很奇怪。而麥克多曼在最初的研究中認為，仿人機器人使人感到不適，是因為機器人擁有人的外表，但看起來卻像死了一樣。這讓人聯想起死亡，因此給人帶來不適。麥克多曼試圖使用“恐懼管理理論”來驗證這一說法。“恐懼管理理論”的主要內容是，腦中關於“死亡”的概念，會對人的行為產生很大影響，例如，會更加堅持自我，維護自己的信仰等。
於是麥克多曼請參與實驗的志願者觀看了一組仿人機器人的照片，隨後請他們填寫問卷描述自己的世界觀。結果顯示，看過仿人機器人照片後，志願者對自己的世界觀更為堅定了，這似乎暗示了仿人機器人可能讓人聯想到死亡。
因為害怕疾病
這個解釋從直覺上行得通，有些機器人看起來確實像死人的屍體。但麥克多曼認為這種解釋也有局限性：死亡概念本身並不是引起人不適的直接原因。例如，一塊墓碑也會讓人聯想到死亡，但墓碑並不會使人感覺不適。
於是很快出現了其他解釋。有科學家認為應該從進化論的角度尋找原因：畢竟我們天生就排斥那些長相怪異的同類。還有研究人員認為，感覺噁心、不適是人類天生保護自己遠離細菌的機制。荷蘭格羅寧根大學（University of Groningen）的克里斯蒂安·凱賽爾斯（Christian Keysers）提出，仿人機器人看起來像人，但動作舉止卻十分怪異，像得了什麼怪病。由於潛意識裡害怕被這個怪傢伙感染，因此人們對它敬而遠之。
然而這種解釋也不完整：讓人覺得彆扭的東西有很多，但並非個個都會使人產生“恐怖谷”現象。例如，我們知道捷運里可能有人打噴嚏會傳染病菌，但捷運本身並不會讓人感覺不適。面對雨後春筍般冒出的各種解釋，麥克多曼說：“與‘恐怖谷’有關的理論太多了，研究方向也越來越偏。”
因為“移情機制”錯亂
神經科學家們則意識到，背後的原因可能遠比人們想像的複雜。2007年，在日本京都國際電氣通信基礎技術研究所（Advanced Telecommunications Research Institute International）工作的蒂埃里·查米納德（Thierry Chaminade）和他的同事做了一項研究，他們給參與研究的志願者播放了一組似人度不同的電腦合成角色，同時對這些志願者的腦部進行功能核磁共振掃描。結果顯示，當志願者看到似人程度最高的角色時，腦中負責心理化（Mentalizing）的區域活動會明顯增強。所謂心理化，即理解他人情感的能力，移情作用（empathy）也包含了心理化這一過程。那么，人腦中的移情作用是否與“恐怖谷”現象有關呢？
2011年，加州大學聖迭戈分校（University of California, San Diego）的艾斯·薩伊琴（Ayse Saygin）通過研究有了更多發現。薩伊琴和研究人員給參與實驗的志願者播放一系列包括一個工程機器人、一個真人和一個仿人機器人的視頻片段，同時對這些志願者的腦部進行功能核磁共振掃描。視頻中的角色都做了相同的走路動作，但有一個卻使志願者的腦中產生了明顯不同的反應。
當志願者觀看工程機器人或真人走路的視頻時，在他們腦中幾乎觀察不到明顯的特殊活動。但當志願者觀看仿人機器人走路的視頻時，大腦視覺皮質和運動皮質區域活動均出現明顯增強。
薩爾琴和他的同事認為，人的大腦會預先根據觀察對象的外表預測對方可能的動作。而發現一個外表像人，走路卻像機器人的物體時，這會超出大腦的預期，產生錯亂。這時我們的大腦需要做額外的工作來調和預判與現實的衝突，這部分額外的工作，可能就是我們感到不適的原因。
同時運動皮質內被認為含有大量的鏡像神經元，這些鏡像神經元負責特定的活動，也參與其他部分器官的活動，也與人的移情作用有關。因此，麥克多曼認為，詭異的感覺可能是因為人腦中的“移情機制”出現了錯亂。
因為無法和機器人共情
森政弘在1970年完成他那篇論文時還沒有想到後來的這些研究會走到這個方向，但他也沒有排除其他可能性。而麥克多曼在最初翻譯森政弘的論文時做了大量簡化。例如在他2005年完成的翻譯版本中提到：“當‘恐怖谷’現象產生時，人的‘熟悉度’便降到谷底。”後來的科學家圍繞麥克多曼翻譯稿中諸如“熟悉度”、“喜愛度”等概念對“恐怖谷”進行了大量的研究，但這可能都搞錯了方向。
其實森政弘在其原著中並沒有使用“熟悉度”或“喜愛度”之類的概念，而是使用了一個自創的新詞：“親和感”（shinwakan）。這是因為在日文中沒有與“詭異”含義相反的辭彙。麥克多曼現在認為“親和感”是移情的一種形式。去年六月，麥克多曼據此對森政弘的論文進行了重新翻譯，希望從新的角度來研究“恐怖谷”問題。麥克多曼說：“事實上，移情作用是非常複雜的，因此我們必須將它大卸八塊，然後搞清楚關鍵在哪裡。”
在認知神經科學領域，移情作用通常被分為三類：認知移情、運動移情、情感移情。認知移情是指理解他人觀點，了解他人基於何種邏輯做出選擇的能力；運動移情是指人模仿他人表情、手勢等動作的能力；情感移情是本質上的移情，即與他人感同身受的能力。麥克多曼認為，出現詭異的感覺是因為有的移情作用正常運轉，而有的移情作用則被抑制了。問題是，哪種移情作用被抑制了呢？
為了找到答案，現就職於印第安納大學（Indiana University）的麥克多曼進行了一個實驗。他請志願者觀看一組關於機器人、電腦合成角色以及真人的視頻，每個角色都各被置於危險程度從無危險到高危的幾種環境中，讓志願者判斷視頻中這些角色的心情是快樂還是悲傷，以此衡量志願者對這些角色的共情程度。
麥克多曼發現當志願者跌入“恐怖谷”時，他們更加難以對視頻中角色的情感狀態做出判斷。這說明這些志願者的情感移情受到了抑制，而認知移情和運動移情活動則均表現正常。
北卡羅來納大學教堂山分校（University of North Carolina, Chapel Hill）的心理學家科特·格雷（Kurt Grey）贊同麥克多曼的理論，他認為應該換一個角度研究“恐怖谷”現象。格雷說：“麥克多曼對整個研究架構的調整是十分重要的！”
格雷最近和哈佛大學（Harvard University）的丹尼爾·維格納（Daniel Wegner）也共同進行了一項研究，他們請志願者填寫一份問卷，問卷上列出電腦可能完成的各種工作，然後問這些志願者怎么看。目的是確認當機器身上擁有哪些人的特質時會使人感到不適。
結果發現，當機器擁有感情是最令人緊張的事情。人們很樂意機器人為我們工作，但卻不希望機器人擁有感情。格雷認為仿人機器人使我們感到緊張是因為我們在他們身上看到了人類情感的影子，但我們卻無法理解這樣的情感。或許不僅僅是因為我們無法理解機器人的情感，而更關鍵的是，我們的直覺認為機器人似乎能夠感受到我們的情感，這確實讓人脊背發涼。
無法跨越
通常情況下，人們對他人的共情建立在知道共情對象有“自我”的前提下。而當我們發現承載這個“自我”的對象並不是人類，而是機器人，這會讓人緊張。
由此可得出結論，只要我們意識到機器人或虛擬角色不是人類的這一事實，我們就無法跨過“恐怖谷”。即使我們能把機器人做成和真人一模一樣，但我們若知道它不是人類，仍會感到不適。有的科幻作品已經闡明了這一點，在《太空堡壘卡拉狄加》中，人類對機器人的態度即是如此。紐西蘭坎特伯雷大學（University of Canterbury）的機器人科學家克里斯托弗·巴特內克（Christoph Bartneck）說：“當機器人和人幾乎一模一樣時，這是相當可怕的。他們不像我們，他們又像我們！”
也許森政弘先生當年也考慮到了這一點。若干年後，當記者問他，是否有必要嘗試製造一種能夠打破“恐怖谷”現象的機器人時，森政弘反問記者：“有那個必要嗎？”
人類也許永遠無法製造出跨越“恐怖谷”的機器人這個觀點可能會使好萊塢製片人和機器人廠商感到擔心。但稍微值得我們欣慰的是，擁有“共情”或是“詭異”之類的情感，也恰恰是人類不同於機器之處吧。
