En humanoid robot spelar boll på Robotica Humanoid och Service Robots Expo 2012 i Milano, Italien i november 2012. Se fler robotbilder. © Pier Marco Tacca/Getty Images Eftersom Karel Capek myntade termen "robot" i hans 1920 -pjäs "Rossums universella robotar, "Robotar har varit regelbundna fixturer inom science fiction. Och nuförtiden, de håller på att bli vetenskapliga fakta. Robotar används för att dammsuga golv, bygg bilar, inaktivera bomber, hjälpa till med operation och hjälpa funktionshindrade, bland många andra funktioner. De är mer utbredda än många av oss kanske tror, och de är redo att bli ännu mer allestädes närvarande i framtiden.
En robot, på det enklaste, är en maskin som kan utföra uppgifter som normalt utförs av människor. Vissa är förarstyrda och vissa rör sig autonomt (åtminstone så länge deras strömkällor tillåter). De sträcker sig i form från enstaka robotarmar till helt humanoida kroppar. Ett av de viktigaste målen för några robotister är att få robotar att framstå som mer mänskliga, åtminstone delvis för att underlätta en mer naturlig interaktion mellan robotar och människor. En robot vars utseende och handlingar efterliknar en människas närmare än dess metallhudade motsvarigheter kallas ofta en android .
Det finns en mängd androider som används i forskning idag, som Repliee Q2, utvecklad av Hiroshi Ishiguro från Osaka University. Repliee Q2 modellerades på en kvinnlig TV -annonsör, och vid första anblicken kan misstas för en person. Hon kan inte gå, fastän, och innehåller inte någon form av komplex AI, så hennes interaktionsförmåga är begränsad. Ishiguro har också skapat en fjärrstyrd Android-kopia av sig själv som heter Geminoid HI-1 som han kan använda för att hålla föreläsningar på avstånd. Och David Hanson har skapat en android modell efter Philip K. Dick, författare till romanen "Do Androids Dream Electric Sheep?" som innehåller ansiktsigenkänning och kan föra samtal. Även om ingen har uppnått verklig autonomi, en promenad, talande mänsklig kopia av människan verkar nästan vara den oundvikliga slutsatsen av sådana ansträngningar. Men, av någon anledning, när vi stöter på robotar som liknar oss för mycket, vi brukar tycka att de är kusliga eller upprörande.
Vad är det som gör att realistiska robotar kryper ut oss? Är vi rädda för vilken varelse med mänskliga förmågor, men utan mänskligt samvete, kanske gör? Är vi rädda för den utmaning de representerar för vår unikhet, och att de slutar ersätta oss? Så sannolikt som dessa skäl låter, med tanke på androids människodominerande natur i huvuddelen av science fiction, det mest övertygande svaret hittills verkar ha en visceral snarare än en filosofisk orsak. Det kallas "uncanny valley" -effekten. Läs vidare för att ta reda på mer.
Kuslig, Trist eller båda?Det har varit många androider (eller extremt mänskliga robotar) avbildade i litteratur och film genom åren. I vissa fall har de gjorts som lite läskiga avsiktligt (antingen genom ändrat utseende eller tvivelaktiga handlingar), men deras författare och andra skapare bär verkligen skulden. De fattiga sakerna förtjänar inte nödvändigtvis deras misshandel. Några av dessa är:
Hiroshi Ishiguro med en tidig version av sin Repliee android på Prototype Robot Exhibition vid världsutställningen 2005 i Nagakute, Japan © Junko Kimura/Getty Images Vi tenderar att antropomorfisera föremål och djur. Det är, vi projicerar mänskliga egenskaper som intelligens och känslor på icke -mänskliga saker, särskilt om de uppvisar några mänskliga egenskaper. Så, du skulle tro att detta skulle innebära att vi lättare skulle ta till en mänsklig android än en metall mekanoid . Vi känner oss tydligen bekväma med robotar som har alltmer mänskliga fysiska egenskaper upp till en viss punkt, men när denna punkt har passerat, vi blir avvisade. Denna effekt kallas den otroliga dalen.
De otrevlig dal är en term som myntades av Masahiro Mori 1970. För att illustrera denna idé, Mori skapade en graf med förtrogenhet på y-axeln och mänsklig likhet på x-axeln och ritade vår känsla av bekantskap, eller förmåga att identifiera, med olika robotformer eller mänskliga representationer. Industriella robotar är nära ursprunget, varken mänskligt eller framkallar en känsla av förtrogenhet. Humanoida robotar närmar sig en topp, vara både mer bekant och mänskligt. Men efter denna topp, det plötsligt släpps in i en dal (där saker som lik, zombies och protetiska händer ljuger), och den stiger igen till en andra topp när den närmar sig en levande människa. Enligt hans uppfattning, vår komfortnivå ökar när robotar får fler mänskliga fysiska egenskaper upp till en ännu odefinierad punkt, där de mänskliga egenskaperna plötsligt gör roboten obekant och läskig. Både fysiskt utseende och rörelse spelar en roll, som omänsklig rörelse också kan kasta något direkt i dalen.
Studier har styrkt denna idé - och modifierat den lite. Forskare Karl MacDorman, Robert Green, Chin-Chang Ho och Clinton Koch vid Indiana University School of Informatics använde stillbilder med ansiktsdrag och hudstrukturer förändrade på olika sätt för att få deltagarnas svar. De fann att kusliga nivåer rankades högre med ansikten som avvek från normala mänskliga proportioner när hudstrukturen var realistisk, men den avstängningen av hudrealistin gjorde att kusligheten minskade. Dessa resultat tyder på att en bristande överensstämmelse mellan proportioner och realistiska detaljer kan vara en skyldig.
En studie av Ayse Pinar Saygin, Thierry Chaminade, Hiroshi Ishiguro, Jon Driver och Chris Frith använde en robot i rörelse (Repliee Q2, faktiskt) för att visa att den otroliga daleffekten kan orsakas av en koppling mellan våra förväntningar och verkligheten när det gäller utseendet och rörelsen på en android. Forskarna tog funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) av deltagare när de tittade på en serie videor av Repliee Q2, en mekaniskt utseende robot (samma android, men "skinnad" för att avslöja dess underliggande delar), och en levande människa (faktiskt Android -modellen), alla utför samma åtgärder. Deltagarnas hjärnor reagerade på den mänskliga och mer mekaniskt snygga roboten på liknande sätt. Men när du tittar på den mer mänskliga Android, olika områden i hjärnan visade aktivitet än i de andra fallen, och dessa områden hade att göra med att ansluta den visuella cortexen till delar av hjärnan som har att göra med att påverka och tolka rörelse. Det ger bevis på att den otrevliga dalen påverkas av att något som ser mest mänskligt ut rör sig på ett icke-mänskligt sätt (dvs. där utseende och rörelse inte matchar det sätt som våra hjärnor tycker att de borde). Roboter som rör sig som vi förväntar oss att robotar ska röra sig och människor rör sig som vi förväntar oss att människor ska röra sig, självklart, kryp inte ut oss.
En möjlig evolutionär anledning till vår avsky för variationer i utseendet och rörelsen på en android är att varje oegentlighet i en mänsklig form kan tyda på sjukdom, och vi kan vara hårda för att backa för att förhindra spridning av sjukdomar. En viss annorlundahet hos en annan person kan också utlösa vår motvilja mot människor som vi inte skulle anse som acceptabla par. Men oavsett den bakomliggande biologiska orsaken, robotister letar efter sätt att hålla sina skapelser utanför dalen.
Personlig bubblaStudier har visat att om en robot har några humanoida egenskaper, människor är mer benägna att föredra ett liknande personligt utrymme mellan dem och roboten som att de skulle hålla mellan sig själva och en annan människa. Men om roboten är mer mekanisk, de kommer att låta det komma mycket närmare. Kanske faller de mindre mänskliga robotarna mer in i området för livlösa föremål.
Kanske för att dess robotiska utseende inte utlöser den läskiga detektorn hos människor, Hondas ASIMO har blivit något av en robotambassadör. Den vänliga bot har till och med en vanlig spelning på Disneyland. © Dilip Vishwanat/Getty Images för Honda Även om det är målet för vissa robotister att göra androider som är så mänskliga i utseende och rörelse att de kommer förbi den otroliga dalen, många undviker frågan genom att göra icke-mänskliga men mycket uttrycksfulla robotar. Leonardo är en söt och lurvig robot gjord i samarbete mellan MIT och Stan Winston Studios. Han kan visa olika ansiktsuttryck, kan känna igen ansikten och lärs av människor att lära sig olika färdigheter. Och forskare som Heather Knight tror att robotens sociala förmåga också kan vara nyckeln till att undvika den otroliga dalen.
Det finns en skola att robotar kan fås att dyka upp, samt kommunicera och interagera socialt, precis som människor för att göra oss bekväma med dem, men inte så mycket att de verkligen framstår som mänskliga. Tanken är att ge robotar tillräckligt med funktioner som gör att vi kan antropomorfisera dem, till exempel förmågan att ge och svara på kommunikationstecken, att känna igen människors känslomässiga tillstånd och reagera därefter och att visa personlighet och känslor (hur konstgjord som helst), bland annat. Robotarna skulle ha sin egen form, en utformad för vilket arbete de var avsedda att göra, och kopplingen mellan våra förväntningar och deras utseende skulle inte inträffa. Mori själv uppgav till och med i sin artikel från 1970 att designers borde sträva efter den första toppen i sin graf, inte den andra, för att undvika att falla in i det läskiga området. Kanske skulle detta tillvägagångssätt hjälpa robotar att passa in i våra liv utan att ge oss heebie-jeebies.
Men andra fortsätter att sträva efter total mänsklig realism, som Ishiguro, som är bland dem som tror att androider kan överbrygga den otroliga dalen genom att öka mänskligt utseende och rörelse. Bortsett från deras realistiska hår- och hudstruktur, hans Repliee Q2 och Geminoid HI-1 var båda också utformade för att utföra vanliga ofrivilliga mänskliga mikrorörelser, som konstant kroppsförskjutning och blinkning, liksom andning, att se mer naturligt ut. Och de använder luftställdon, med hjälp av en luftkompressor, att påverka rörelse utan att avge mekaniska ljud.
Kultur kan också spela en roll. I Japan, konstgjorda former är redan vanligare och accepterade än de är på platser som USA. Det har till och med funnits ett par syntetiska popstjärnor (en animerad, och en en datorgenererad sammanställning av funktionerna hos hennes riktiga bandmedlemmar). Kanske kan den otroliga dalen korsas i andra delar av världen via den ökande förekomsten av androider. Kanske ska vi bara vänja oss vid dem.
Men detta är inte ett fenomen som bara uppstår med robotar. Det händer med andra i stort sett realistiska återgivningar av den mänskliga formen, som animationer. Det fanns många rapporter om att människor tyckte att de animerade mänskliga karaktärerna i filmerna "Final Fantasy:The Spirits Within" och "The Polar Express" var obehagliga eller skrämmande. Båda filmerna blev berömda för deras genombrott inom datorgrafik (CG) fotorealism. Men karaktärerna var inte riktigt nog att överskrida dalen.
Vi kan pröva allt från minskad realism till fullmänsklig mimik för att experimentera vidare med vilka former och funktioner som vi mest sannolikt kommer att acceptera från vår robot och datorgenererade bröder. Vi måste antingen korsa eller platta för att undvika den otrevliga dalen, eftersom robotar och datorgrafik är med oss på lång sikt.
Jag, för en, kommer att välkomna våra robothjälpare, vare sig de är blanka metallmaskiner eller silikonhudade androider. Jag är en medelmåttig hushållerska, ibland gör mer skada än nytta när du försöker utföra reparationer, och skulle hellre läsa en bok än att behöva vara uppmärksam på vägen medan du kör till jobbet, så jag kan se några bra omedelbara användningsområden för avancerade robotar. Säker, man måste vara försiktig när det gäller frågor om säkerhet och etik. Inom litteratur och film, robotar tenderar att gå på tok och antingen döda eller underkasta sina skapare. Men med tanke på att de enda hushållsrobotar som för närvarande är kommersiellt tillgängliga är leksaker och dammsugare, Jag tvivlar på att vi snart kommer till fullt känsliga humanoida artificiella intelligenser. När det gäller min injektering, framtiden kan inte komma snart nog.
