Sådan fungerer Uncanny Valley

Det er år 2053, og du besøger lægehuset. Øjeblikke efter at du kom ind i undersøgelseslokalet, en ung kvinde i en hvid frakke træder selvsikkert gennem døren, smiler og hilser dig ved navn. Du er imponeret over hendes effektivitet og venlige opførsel. Hun beskriver flere mulige årsager til dine langvarige skuldersmerter, men når hun lægger sine hænder på dig for at manipulere leddet, hendes hud er underligt kold. Det er, når du bemærker, at hendes øjne har en glasagtig glans, og hendes blik aldrig helt møder dit. Da hun vender sig til at gøre en maskine klar, du hører det svage sus af elektriske motorer, og du kommer til den uhyggelige erkendelse, at du bliver undersøgt af en android. Hun virker så menneskelig, men hendes få detaljer, der er umenneskelige, forstyrrer dig. Velkommen til livet i den uhyggelige dal.

Den uhyggelige dal er en hypotese, der blev foreslået i 1970 af Masahiro Mori, en stor skikkelse inden for robotteknologi i Japan. Mori foreslog, at vi føler større affinitet til kunstige mennesker, efterhånden som de bliver mere realistiske, men når de er næsten fuldstændig menneskeligt, små forskelle kryber os ud, og vores affinitet til dem falder. Skulle de virke uadskillelige fra sande mennesker, vi ville igen føle affinitet til dem. På en graf over affinitet kontra realisme, affinitetsfaldet ligner en dal. Mori kaldte dette mønster bukimi no tani , oversat løst som "den uhyggelige dal".

I årtierne siden den uhyggelige dal blev foreslået, den har transformeret sig fra en filosofisk teori til en effekt med reelle konsekvenser. Computergenererede menneskelige figurer vises i film, og ingeniører udvikler konstant hyperrealistiske androider, det officielle udtryk blandt robotikere for menneskelignende robotter. Den dag, hvor en humanoid robot hjælper dig på lægens kontor eller endda bor i dit hus, nærmer sig hvert år, og hvordan vi interagerer med og reagerer på simulerede mennesker, bliver hurtigt vigtigere. Lad os se nærmere på Moris ideer og de faktorer, der forårsager effekten, og find ud af, hvordan skabere kan udvikle kunstige væsener, der falder uden for den uhyggelige dal (hvis den overhovedet eksisterer).

1. The Uncanny Valley's Origin
2. Kortlægning af Uncanny Valley
3. Undersøgelser om Uncanny Valley
4. Besøg i Uncanny Valley

The Uncanny Valley's Origin

Masahiro Moris originale beskrivelse af den uhyggelige dal er relativt ligetil:Vi kan mere lide kunstige væsener, når de fremstår mere menneskelige, men vi kan virkelig ikke lide dem, når de virker næsten fuldstændig menneskelige med et par subtile fejl. Men hvis man ser dybere på dette fænomen, afsløres en masse kompleksitet i konceptet, ikke mindst blot at finde ud af, hvad Mori mente i sin originale publikation om teorien.

Moris essay " Bukimi No Tani "blev første gang offentliggjort i det japanske tidsskrift Energy i 1970, men den uhyggelige dal blev ikke et populært begreb i Vesten, før artiklen blev oversat til engelsk i 2005. Selv da, essayet blev ikke grundigt oversat til 2012 (den første oversættelse var ikke beregnet til offentliggørelse), hvilket betød, at vores indledende forståelse af det uhyggelige dalbegreb ikke var helt korrekt [kilde:Hsu]. Først, bukimi kan oversættes mere præcist som "uhyggeligt" i stedet for "uhyggeligt, "men den" uhyggelige "terminologi er for kendt til at se bort fra. Endnu vigtigere, udtrykket Mori bruges om, hvor meget vi kan lide kunstige mennesker, shinwakan, ikke let kan oversættes. Den originale oversættelse, "fortrolighed, "fanger ikke fuldt ud Moris hensigt. Forskere har i stedet vedtaget udtrykket" affinitet, "tyder på det shinwakan er en blanding af både fortrolighed og lighed [kilde:Kätsyri].

Mori placerede flere eksempler på objekter med menneskelige fremtoninger langs sin uhyggelige dalgraf, herunder industrirobotter, legetøjsrobotter og protesehænder. Mange er særlige for japansk kultur, såsom bunraku -dukker og Okina -masker. Selvom disse kan være fuldstændig gyldige eksempler, de kan være svære for vestlige forskere at studere og forstå.

Endelig, Mori foreslog en mulig årsag til den uhyggelige daleffekt:Han placerede lig og zombier i bunden af ​​dalen på grafen, og foreslog, at vi oplever uro ved ikke helt præcise menneskelige simuleringer, fordi de minder os om lig, og vi naturligvis frygter døden.

Moris koncept om den uhyggelige dal var baseret på hans egne ideer om, hvordan mennesker kan interagere med menneskelignende robotter, ikke på statistiske undersøgelser af mennesker/robot -interaktioner (hvilket ville have været svært at gennemføre i 1970). Men hans hypotese, satte gang i en bølge af yderligere forskning i fænomenet.

Kortlægning af Uncanny Valley

Lad os bruge nogle eksempler fra det virkelige liv og popkulturen til at kortlægge den uhyggelige dal tydeligere. I den lave ende af diagrammet ligger industrielle robotter, som ikke er menneskelige og ikke inspirerer til særlig affinitet. En android som C-3PO fra "Star Wars" ville være i midten:Hans opbygning ligner meget et menneskes, og han taler og handler som et menneske, men hans metal ydre og robotiske ansigt viser klart, at han ikke er et menneske. Endnu, vi føler en vis affinitet til ham.

Længere inde på den uhyggelige dalgraf er computergenererede mennesker fra Disney-animationsfilm som "Frozen" og "Moana." Mens disse karakterer naturligvis skildrer mennesker, animatorer overdriver bevidst deres funktioner, så de ikke ser for realistiske ud. Baseret på succesen med disse film, publikum føler en høj grad af tilhørsforhold til dem. Og så er der simuleringer som den computergenererede version af Tom Hanks i animationsfilmen "The Polar Express" fra 2004. Filmens skabere forsøgte at lave en perfekt naturtro karakter, men faldt kort, resulterer i, at mange kritikere beskriver filmen som uhyggelig eller mareridtfremkaldende i stedet for charmerende [kilde:Zacharek]. Den uhyggelige Tom Hanks? Lige nær bunden af ​​den uhyggelige dal. Og ifølge Mori, intensiteten af ​​den uhyggelige daleffekt øges, når simuleringer bevæger sig frem for at forblive statiske.

Så, når funktioner, der karakteriserer mennesker - som stemme, proportion og tekstur - er inkonsekvente i kopier, det smider os ud. Moris teori om, at lidt mangelfulde menneskelige kopier minder om lig, og døden kan til dels være gyldig, men dækker ikke kompleksiteten i den uhyggelige dal. Det er sandsynligt, at fænomenet er resultatet af flere forskellige reaktioner. Her er nogle grunde til, at mennesker kan blive skræmt af næsten perfekte menneskelige simuleringer [kilder:Hsu; Looser og Wheatley]:

• Mennesker har en tendens til at identificere potentielle trusler i vores omgivelser. En busk, der klart er en busk, er ikke en trussel, så vi føler os godt tilpas. En løve, der klart er en løve, er en trussel, og vi reagerer hensigtsmæssigt. En busk, der ligner en løve, skaber en følelse af uro, da vi ikke er sikre på, hvordan vi skal reagere. Dette mønster kan gælde for realistiske robotter, der gør os usikre på, om det er mennesker eller androider. (Dette ligner pareidolia, vores tendens til at lægge mærke til velkendte mønstre, hvor der ikke er nogen - som når vi ser et ansigt i en sky.)
• Menneskelig opfattelse er tilpasset menneskelige ansigter, en vital færdighed i at genkende venner og familiemedlemmer og lægge mærke til udenforstående, der kan udgøre en trussel. Denne nøje opmærksomhed på ansigter antyder, at den uhyggelige daleffekt ville være stærkere for kunstige menneskelige ansigter kontra hænder eller ben.
• Vi genkender de små forskelle i en ikke-helt menneskelig android som deformiteter, som vi instinktivt forbinder med sygdom, forårsager afsky.

Forskere har arbejdet hårdt på at undersøge, hvordan og hvorfor den uhyggelige dal opstår. Lad os se på nogle nylige undersøgelser, der har testet den uhyggelige daleffekt og afdækket data om dens potentielle årsager.

Undersøgelser om Uncanny Valley

En bekymring ved at studere den uhyggelige daleffekt er, at det er svært at kvantificere affinitet og livlighed. Men forskere har udført eksperimenter for at opdage og analysere den uhyggelige daleffekt, og endda forsøge at give matematiske forklaringer på det. Et centralt fund er, at den uhyggelige dal ikke optræder i alle undersøgelser, der leder efter den, og når det viser sig, det gør det ikke altid med samme intensitet. Dette tyder på, at effekten eksisterer, men er forårsaget af specifikke faktorer og dukker derfor ikke op i undersøgelser, der ikke inkluderer disse faktorer. For eksempel, en undersøgelse fandt ud af, at folk er bedre i stand til at skelne ægte fra kunstige mennesker, når de kun ser på øjnene (sammenlignet med at se på bare en næse eller en mund), hvilket indikerer, at det at få øjnene rigtigt er et vigtigt skridt i at skabe realistiske menneskelige kopier [kilde:Looser &Wheatley].

Noget så simpelt som en unaturlig pose eller udtryk på en androids ansigt kan påkalde den uhyggelige daleffekt, som demonstreret i forskning, der viste, at mennesker blev mest forstyrret af menneskelige virtuelle karakterer, der ikke viste tilstrækkelige ansigtsrespons, når de blev forskrækket [kilde:Tinwell et al]. Replikaer dypper også længere ned i den uhyggelige dal, når de forsøger at "bedrage" seeren til at tro, at de er mennesker frem for blot at skildre meget realistiske androider. En undersøgelse fra 2012 viste, at mennesker er de mest krybede, når menneskelignende robotter ser ud til at have sind og evnen til at føle og sanse [kilde:Gray og Wegner]. Og en undersøgelse opdagede, at den uhyggelige daleffekt kun opstår, når folk ser på ansigter, der er velkendte for deres etniske gruppe [kilde:Hsu].

Fænomenet rækker ud over mennesker - endnu et fascinerende eksperiment målte abernes reaktioner på en række virkelige og urealistiske og realistiske kunstige abes ansigter. Forskerne fandt ud af, at aberne oplevede en klar dal, når de så de realistiske kunstige ansigter [kilde:Steckenfinger og Ghazanfar]. Taget sammen, forskningen tyder på, at den uhyggelige dal eksisterer, men at det fremkalder mange menneskelige reaktioner. Det betyder, at overvinde den uhyggelige dal ville være en vanskelig opgave, og et kunstigt menneske, der overskrider den uhyggelige dal for nogle seere, gør det måske ikke for andre.

Moris teori om at erobre dalen? Prøv ikke engang. Han foreslog, at robotikere skulle beholde deres androider på venstre side af dalen, ved hjælp af overdrevne funktioner for at øge affiniteten og undgå den usikkerhed og uhygge, en mere realistisk android kan udstråle (som Disney -strategien). Andre forskere antyder, at det er umuligt at komme igennem dalen, fordi det faktisk er en mur - menneskers evne til at opdage subtile forskelle i menneskelige kopier stiger sammen med teknologiske gevinster, der gør kunstige mennesker mere realistiske [kilde:Tinwell].

Der er uhyggelige daleeksempler uden for den akademiske verden, selvom. Hvad er nogle velkendte figurer, der lever i den uhyggelige dal? Lad os finde ud af det.

Besøg i Uncanny Valley

Objekter, der efterligner mennesker, har en meget længere historie end begrebet den uhyggelige dal. Overvej utroligt realistiske skulpturer som Michelangelos Pietà. Vi har beundret kunstneres dygtighed og realismen og følelserne, der er skildret i kunstværker i århundreder, men måske fordi de er statiske og ofte ufarvede, de ser ikke ud til at forsøge at kopiere mennesker nøjagtigt og gør os ikke ude af stand. Kontraster dette med kunstneren Ron Muecks værker:skulpturer af mennesker, der er fuldmalede og fremstår forbløffende naturtro. Selvom han ofte skaber fantastiske figurer, der er enorme eller har fantastiske funktioner, selv hans værker, der skildrer hverdagslige scener (to gamle kvinder taler, et par, der ligger i sengen) virker forstyrrende. Mueck ser ud til bevidst at udnytte den uhyggelige daleffekt i sin kunst. Andre eksempler på denne forsætlige rædselseffekt kan findes i nogle japanske gyserfilm, såsom de unaturlige bevægelser af menneskelige figurer i "Kairo" og "Ringu."

Endnu, da Mori første gang foreslog den uhyggelige dal, der var ikke nogen virkelige eksempler på hyperrealistiske robotter eller computergenererede karakterer. Siden da, fremskridt inden for robotik og computergrafik har gjort den uhyggelige dal til et fænomen, vi i stigende grad er stødt på. 2001-filmen "Final Fantasy:The Spirits Within" bød på ultrarealistiske computergenererede billeder og karakterer, forsøger at gøre dem så naturtro som muligt. Og førnævnte "The Polar Express" og 2007's "Beowulf" blev begge kritiseret for uhyggen i deres ikke-helt menneskelige karakterer. (De hjalp også med at popularisere det uhyggelige dal -koncept i USA)

For nylig, Star Wars-filmen "Rogue One" brugte computergenererede figurer i stedet for skuespillerne Peter Cushing (spiller Grand Moff Tarkin) og Carrie Fisher (prinsesse Leia). De blev generelt mere godt modtaget end tidligere CGI-tegn, muligvis på grund af deres begrænsede skærmtid, og muligvis fordi fremskridt inden for computeranimation hjalp dem delvist ud af den uhyggelige dal.

Så er der androider. Fremskridt inden for software, materialer og elektronik betyder, at de ikke længere er begrænset til science-fiction-film. De mest realistiske androider i dag er kunstprojekter som "Nova Phil, "en meget realistisk kopi af science-fiction-forfatteren Philip K. Dick af Hanson Robotics, eller som teknologidemonstrationer, ligesom Actroid -robotterne bygget af det japanske firma Kokoro. Disse androider er blevet testet som automatiserede guider ved offentlige arrangementer og som telepresence -robotter, muliggør semi-direkte interaktion med en person, der er et andet sted. For eksempel, robotiker Hiroshi Ishiguros android -replika kan repræsentere ham, mens han underviser i sine universitetsklasser fra et fjernt sted. Sandsynligheden for disse robotter trækker dem tættere på den uhyggelige dal.

Bliver vi behandlet af Android -læger i morgen? Sikkert ikke, men den fremtid er sandsynligvis årtier væk snarere end århundreder. Implikationerne af den uhyggelige dal vil blive endnu vigtigere, efterhånden som robotter og androider spiller større roller i vores liv.

Masser mere information

Forfatterens note:Sådan fungerer Uncanny Valley

Det var fascinerende at pakke kompleksiteten af ​​det uhyggelige dal -koncept ud, men det, der virkelig slog mig, var "hvad nu hvis" at overvinde den uhyggelige dal. Forestil dig en android, der ikke kan skelnes fra et rigtigt menneske. Det er chillende at tænke over. Det er også derfor, jeg er så stor fan af serien "Westworld". Der er så mange etiske og filosofiske begreber knyttet til forestillingen om at skabe kunstige væsener.

En af de mest interessante ting, der kom frem i forskningen, er, at i hans senere forfatterskab, Mori foreslog, at robotter med kunstig intelligens havde potentiale til at omfavne buddhismen - at se sig selv som en del af en større helhed, forenet med deres miljø og de mennesker, de interagerer med. Han samlede disse essays i en bog kaldet "Buddha i robotten". Disse ideer var en naturlig forlængelse af hans tro på, at robotdesignere skulle blive på venstre side af den uhyggelige dal, skabe robotter, der er æstetisk tiltalende, men ikke identiske med mennesker. Faktisk, hans erfaringer med at arbejde med studerende, der deltager i robotteknikker, foreslog ham en anden måde at overvinde den uhyggelige dal:mennesker, der skaber robotter, føler altid, at de har givet en del af deres "sjæl" til robotten, meget som en kunstner føler med sine kunstneriske værker. Denne forestilling om, at robotter (selv uintelligente) har deres egen natur, der er forbundet med mennesker og verden omkring dem, er en temmelig dyb måde at tænke på teknologiens fremtid.

relaterede links

• Sådan fungerer robotter
• 10 sværeste ting at lære en robot
• 10 historiske robotter
• Kødfuld, Huggable -robotter kunne snart vandre rundt i Disney -forlystelsesparker
• Robotter lavet med levende væv? Den fremtid kommer nu

Flere store links

• Hanson Robotics
• Hiroshi Ishiguro Laboratories

Kilder

• Grå, Kurt og Daniel M. Wegner. "Følelse af robotter og menneskelige zombier:Sindsopfattelse og den uhyggelige dal." Vol. 125, nummer 1. oktober 2012. (15. juni, 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010027712001278
• Hanson, David et al. "Opad i den uhyggelige dal." AAAI'05 Proceedings of the 20th National Conference on Artificial Intelligence. Juli 2005.
• Hanson Robotics. "Robotic Philip K. Dick Head Rebuilt." (27. maj, kl. 2017) http://www.hansonrobotics.com/wired-robotic-philip-k-dick-head-rebuilt/
• Herman, Barbara. "De 10 mest uhyggelige film og hvorfor de lurer os." Newsweek. 30. oktober kl. 2013. (28. maj, kl. 2017) http://www.newsweek.com/2013/11/01/10-scariest-movies-and-why-they-creep-us-out-243852.html
• Hsu, Jeremy. "Hvorfor 'Uncanny Valley' menneskelige look-alikes sætter os på spidsen." Videnskabelig amerikansk. 3. april kl. 2012. (25. maj, kl. 2017) https://www.scientificamerican.com/article/why-uncanny-valley-human-look-alikes-put-us-on-edge/
• Hsu, Jeremy. "Robotics 'Uncanny Valley får ny oversættelse." Levende videnskab. 12. juni kl. 2012. (25. maj, kl. 2017) http://www.livescience.com/20909-robotics-uncanny-valley-translation.html
• Kätsyri, Jari et al. "En gennemgang af empirisk bevis for forskellige uhyggelige dalhypoteser:støtte til opfattelsesmæssig uoverensstemmelse som en vej til uhyggelighedens dal." Grænser i psykologi. April 2015. (25. maj, kl. 2017) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4392592/
• Læg, Stephanie. "Uhyggelig dal:hvorfor vi finder menneskelignende robotter og dukker så uhyggelige." Samtalen. 10. november kl. 2015. (26. maj, kl. 2017) https://theconversation.com/uncanny-valley-why-we-find-human-like-robots-and-dolls-so-creepy-50268
• Løsere, Christine og Thalia Wheatley. "Animationens vendepunkt:Hvordan, Hvornår, og hvor vi opfatter livet i et ansigt. "Psykologisk videnskab. december 2010. (15. juni, 2017) https://www.researchgate.net/publication/49628902_The_Tipping_Point_of_Animacy_How_When_and_Where_We_Perceive_Life_in_a_Face
• MacDorman, Karl. "Androider som et eksperimentelt apparat:Hvorfor er der en uhyggelig dal, og kan vi udnytte det?" Cognitive Science Society. Januar 2005. (15. juni, 2017) http://www.androidscience.com/proceedings2005/MacDormanCogSci2005AS.pdf
• Mathur, Maya og David Reichling. "Navigering i en social verden med robotpartnere:En kvantitativ kartografi af Uncanny Valley." Kognition. Januar 2016. (25. maj, kl. 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010027715300640?np=y&npKey=33d0de0a91ebc177bc6f6bc2fa711066f1fae5c628e11fb2889ed8a6d70ae424
• Moore, Roger. "En bayesisk forklaring på 'Uncanny Valley' -effekten og relaterede psykologiske fænomener." Videnskabelige rapporter. November 2012. (15. juni, 2017) https://www.nature.com/articles/srep00864
• Mori, Masahiro. "Den uhyggelige dal." IEEE -spektrum. 12. juni kl. 2012. (22. maj, kl. 2017) http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/the-uncanny-valley
• Schaub, Ben. "Mød min android tvilling." Ny forsker. 11. oktober kl. 2006. (28. maj, kl. 2017) https://www.newscientist.com/article/mg19225731.200-meet-my-android-twin/
• Singal, Jesse. "En ny undersøgelse af Robot Faces tyder på, at 'Uncanny Valley' er ægte." New York Magazine. 25. september, 2015. (27. maj, kl. 2017) http://nymag.com/scienceofus/2015/09/robot-faces-and-the-uncanny-valley.html
• Steckenfinger, Shawn og Asif Ghazanfar. "Abes visuelle adfærd falder i den uhyggelige dal." Procedurer fra National Academy of Sciences i Amerikas Forenede Stater. 27. oktober kl. 2009. (15. juni, kl. 2017) http://www.pnas.org/content/106/43/18362.full.pdf
• Tinwell, Angela et al. "Opfattelse af psykopati og den uhyggelige dal i virtuelle karakterer." Vol. 29, nummer 4. juli 2013. (15. juni, 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0747563213000113
• Tinwell, Angela et al. "Den uhyggelige mur." International Journal of Arts and Technology. Vol. 4, ingen. 3. 2011. (25. maj, kl. 2017) http://www.bolton.ac.uk/StaffBiographies/Angela-Tinwell/Tinwell-Grimshaw-Williams-2011-The-Uncanny-Wall.pdf
• Zacharek, Stephanie. "Polarekspressen." Salon. 10. november kl. 2004. (28. maj, kl. 2017) http://www.salon.com/2004/11/10/polar_express/