• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Hur Uncanny Valley fungerar
    Den otroliga dalen -effekten försöker kartlägga den läskiga känslan du kan få när du tittar på den här Android -enheten. JOHANNES EISELE/AFP/Getty Images

    Det är år 2053, och du besöker läkarkontoret. Ögonblick efter att du kommit in i undersökningsrummet, en ung kvinna i en vit kappa kliver självsäkert genom dörren, leende och hälsa dig vid namn. Du är imponerad av hennes effektivitet och vänliga uppförande. Hon beskriver flera möjliga orsaker till din kvarvarande axelsmärta, men när hon lägger händerna på dig för att manipulera leden, hennes hud är märkligt kall. Det är då du märker att hennes ögon har en glansig glans och hennes blick möter aldrig ditt. När hon vänder sig till redo för en maskin, du hör den svaga susningen av elmotorer och du kommer till den kusliga insikten att du undersöks av en android. Hon verkar så mänsklig, men hennes få detaljer som är omänskliga stör dig. Välkommen till livet i den otroliga dalen.

    Den otrevliga dalen är en hypotes som föreslogs 1970 av Masahiro Mori, en stor roll inom robotik i Japan. Mori föreslog att vi skulle känna större samhörighet med konstgjorda människor när de blev mer realistiska, men när de är det nästan helt mänsklig, små skillnader kryper ut oss, och vår affinitet för dem sjunker. Skulle de verka oskiljbara från sanna människor, vi skulle igen känna samhörighet med dem. På ett diagram över affinitet kontra realism, droppen affinitet liknar en dal. Mori kallade detta mönster bukimi no tani , översatt löst som "den otrevliga dalen".

    Under årtiondena sedan den otrevliga dalen föreslogs, den har förvandlats från en filosofisk teori till en effekt med verkliga konsekvenser. Datorgenererade mänskliga karaktärer visas i filmer, och ingenjörer utvecklar ständigt hyperrealistiska androider, den officiella termen bland robotister för mänskliga robotar. Den dag då en humanoid robot hjälper dig på läkarkontoret eller till och med bor i ditt hus närmar sig varje år, och hur vi interagerar med och reagerar på simulerade människor blir snabbt viktigare. Låt oss titta närmare på Moris idéer och de faktorer som orsakar effekten, och ta reda på hur skapare kan utveckla konstgjorda varelser som faller utanför den otäcka dalen (om den ens finns).

    Innehåll
    1. The Uncanny Valley ursprung
    2. Kartlägga Uncanny Valley
    3. Studier om Uncanny Valley
    4. Besöker Uncanny Valley

    The Uncanny Valley ursprung

    En kvinna visar upp sin protetiska hand. Masahiro Mori listade protetiska händer på den stigande sidan av dalen i sitt diagram. Brandi Simons/Getty Images

    Masahiro Moris ursprungliga beskrivning av den otrevliga dalen är relativt okomplicerad:Vi gillar konstgjorda varelser mer när de verkar mer mänskliga, men vi ogillar dem verkligen när de verkar nästan perfekt mänskliga med några subtila brister. Men att titta djupare på detta fenomen avslöjar mycket komplexitet i konceptet, inte minst bara att ta reda på exakt vad Mori menade i sin ursprungliga publikation om teorin.

    Moris uppsats " Bukimi No Tani "publicerades första gången i den japanska tidskriften Energy 1970, men den otroliga dalen blev inte ett populärt koncept i väst förrän artikeln översattes till engelska 2005. Även då, uppsatsen översattes inte noggrant förrän 2012 (den första översättningen var inte avsedd för publicering), vilket innebar att vår första förståelse av det konstiga dalbegreppet inte var helt korrekt [källa:Hsu]. Först, bukimi kan översättas mer exakt som "kusligt" istället för "otäckt, "men den" otroliga "terminologin är för välkänd för att bortse från. Ännu viktigare, termen Mori använde för hur mycket vi gillar konstgjorda människor, shinwakan, är inte lätt att översätta. Den ursprungliga översättningen, "förtrogenhet, "fångar inte Moris uppsåt fullt ut. Forskare har istället antagit termen" affinitet, " Föreslår det shinwakan är en blandning av både bekantskap och likhet [källa:Kätsyri].

    Moris graf över den otrevliga dalen. CC-BY-SA 3.0

    Mori placerade flera exempel på föremål med mänskliga framträdanden längs sin otrevliga dalgraf, inklusive industrirobotar, leksaksrobotar och protetiska händer. Många är speciella för japansk kultur, som bunrakudockor och Okina -masker. Även om dessa kan vara helt giltiga exempel, de kan vara svåra för västerländska forskare att studera och förstå.

    Till sist, Mori föreslog en möjlig orsak till den otroliga daleffekten:Han placerade lik och zombies längst ner i dalen på grafen, och föreslog att vi upplever obehag vid inte helt exakta mänskliga simuleringar eftersom de påminner oss om lik och vi naturligtvis fruktar döden.

    Moris koncept om den otrevliga dalen baserades på hans egna idéer om hur människor kan interagera med mänskliga robotar, inte på statistiska studier av människa/robotinteraktioner (vilket skulle ha varit svårt att genomföra 1970). Men hans hypotes, startade en våg av ytterligare forskning om fenomenet.

    Kartlägga Uncanny Valley

    C-3PO skulle vara i mitten av det konstiga dalgrafen, eftersom han är byggd som en person men inte kan misstolkas som människa. Daniel Boczarski/WireImage/Getty Images

    Låt oss använda några exempel från verkliga livet och popkulturen för att tydligare kartlägga den otrevliga dalen. I den nedre delen av diagrammet ligger industrirobotar, som inte är mänskliga och inte väcker mycket affinitet. En android som C-3PO från "Star Wars" skulle vara i mitten:Hans byggnad liknar en människas, och han talar och agerar som en människa, men hans metall exteriör och robotiska ansikte visar tydligt att han inte är en människa. Än, vi känner en viss samhörighet med honom.

    Längre fram i den otroliga dalgrafen finns datorgenererade människor från Disney-animerade filmer som "Frozen" och "Moana". Medan dessa karaktärer uppenbarligen skildrar människor, animatörer överdriver avsiktligt sina funktioner så att de inte verkar för realistiska. Baserat på framgångarna med dessa filmer, publiken känner en hög grad av affinitet för dem. Och så finns det simuleringar som den datorgenererade versionen av Tom Hanks i animerade filmen "The Polar Express" från 2004. Filmens skapare försökte göra en perfekt verklighetstrogen karaktär men kom till kort, vilket resulterar i att många kritiker beskriver filmen som läskig eller mardrömframkallande istället för charmig [källa:Zacharek]. Den där kusliga Tom Hanks? Precis nära botten av den otrevliga dalen. Och enligt Mori, Intensiteten i den otroliga dalen påverkas när simuleringar rör sig snarare än förblir statiska.

    Så, när funktioner som kännetecknar människor - som röst, proportion och konsistens - är inkonsekventa i repliker, det slänger oss. Moris teori om att lätt bristfälliga mänskliga repliker påminner om lik och döden kan delvis vara giltig, men omfattar inte komplexiteten i den otroliga dalen. Det är troligt att fenomenet är resultatet av flera olika reaktioner. Här är några anledningar till att människor kan skrämmas av nästan perfekta mänskliga simuleringar [källor:Hsu; Looser and Wheatley]:

    • Människor tenderar att identifiera potentiella hot i vår omgivning. En buske som helt klart är en buske är inget hot, så vi känner oss lugna. Ett lejon som helt klart är ett lejon är ett hot och vi reagerar på lämpligt sätt. En buske som ser ut som ett lejon skapar en känsla av obehag, eftersom vi inte vet hur vi ska reagera. Detta mönster kan gälla för realistiska robotar som gör oss osäkra på om det är människor eller androider. (Detta liknar pareidolia, vår tendens att märka bekanta mönster där det inte finns några - som när vi ser ett ansikte i ett moln.)
    • Människans uppfattning anpassas till mänskliga ansikten, en viktig färdighet i att känna igen vänner och familjemedlemmar och märka utomstående som kan utgöra ett hot. Denna noggranna uppmärksamhet på ansikten tyder på att den konstiga daleffekten skulle vara starkare för konstgjorda mänskliga ansikten kontra händer eller ben.
    • Vi känner igen de små skillnaderna i en inte helt mänsklig android som deformiteter, som vi instinktivt förknippar med sjukdom, orsakar motvilja.

    Forskare har arbetat hårt med att studera hur och varför den otroliga dalen uppstår. Låt oss ta en titt på några nya studier som har testat den otroliga daleffekten och avslöjat data om dess möjliga orsaker.

    Studier om Uncanny Valley

    En Actroid ler tomt. Ögon är svåra att replikera, och bidrar därför till den otroliga daleffekten i mänskliga repliker. Andia/UIG via Getty Images

    En oro för att studera den otroliga daleffekten är att det är svårt att kvantifiera affinitet och livlighet. Men forskare har utfört experiment för att upptäcka och analysera den otroliga daleffekten, och till och med försöka ge matematiska förklaringar till det. Ett nyckelfynd är att den otrevliga dalen inte förekommer i varje studie som letar efter den, och när det dyker upp, det gör det inte alltid med lika intensitet. Detta tyder på att effekten finns, men orsakas av specifika faktorer och visas därför inte i studier som inte inkluderar dessa faktorer. Till exempel, en studie visade att människor bättre kan urskilja verkliga från konstgjorda människor när de bara tittar på ögonen (jämfört med att titta på bara en näsa eller en mun), indikerar att att få ögonen rätt är ett viktigt steg för att skapa realistiska mänskliga kopior [källa:Looser &Wheatley].

    Något så enkelt som en onaturlig pose eller ett uttryck i en andras ansikte kan framkalla den otroliga daleffekten, som visat sig i forskning som visade att människor stördes mest av mänskliga virtuella karaktärer som inte visade adekvata ansiktsresponser när de blev förskräckta [källa:Tinwell et al]. Repliker doppar också längre in i den otäcka dalen när de försöker "lura" tittaren att tro att de är mänskliga snarare än att helt enkelt skildra mycket realistiska androider. En studie från 2012 visade att människor är de mest smygande när mänskliga robotar verkar ha sinnen och förmågan att känna och känna [källa:Gray och Wegner]. Och en studie upptäckte att den otroliga daleffekten bara uppstår när människor tittar på ansikten som är bekanta för deras etniska grupp [källa:Hsu].

    Fenomenet sträcker sig bortom människor - ett annat fascinerande experiment mätte apornas svar på en rad verkliga och orealistiska och realistiska konstgjorda apa ansikten. Forskarna fann att aporna upplevde en klar dal när de tittade på de realistiska konstgjorda ansiktena [källa:Steckenfinger och Ghazanfar]. Tagen tillsammans, forskningen tyder på att den otroliga dalen existerar, men att det väcker många mänskliga svar. Det betyder att det skulle vara en svår uppgift att övervinna den otrevliga dalen, och en konstgjord människa som överskrider den otroliga dalen för vissa tittare kanske inte gör det för andra.

    Moris teori om att erövra dalen? Försök inte ens. Han föreslog att robotister skulle hålla sina androider på vänster sida av dalen, använda överdrivna funktioner för att öka affiniteten och undvika osäkerheten och läskigheten som en mer realistisk android kan utstråla (som Disney -strategin). Andra forskare föreslår att det är omöjligt att ta sig genom dalen eftersom det faktiskt är en mur - människors förmåga att upptäcka subtila skillnader i mänskliga repliker ökar tillsammans med tekniska vinster som gör konstgjorda människor mer realistiska [källa:Tinwell].

    Det finns otrevliga dalexempel utanför akademin, fastän. Vilka är några bekanta figurer som lever i den otroliga dalen? Låt oss ta reda på.

    Besöker Uncanny Valley

    Robotikern Hiroshi Ishiguro (L) skapade en extremt verklighetstrogen android -kopia av sig själv. Alessandra Benedetti - Corbis/Corbis via Getty Images

    Objekt som efterliknar människor har en mycket längre historia än begreppet den otrevliga dalen. Tänk på otroligt realistiska skulpturer som Michelangelos Pietà. Vi har beundrat konstnärernas skicklighet och den realism och känsla som skildras i konstverk i århundraden, men kanske för att de är statiska och ofta ofärgade, de verkar inte försöka replikera människor exakt och gör oss inte avskräckta. Ställ detta mot konstnären Ron Muecks verk:skulpturer av människor som är helt målade och verkar förvånansvärt verklighetstrogna. Även om han ofta skapar fantastiska figurer som är enorma eller har fantastiska funktioner, till och med hans verk som visar vardagliga scener (två gamla kvinnor pratar, ett par som ligger i sängen) har en störande effekt. Mueck verkar avsiktligt utnyttja den konstiga daleffekten i sin konst. Andra exempel på denna avsiktliga skräckeffekt finns i några japanska skräckfilmer, såsom de onaturliga rörelserna hos mänskliga figurer i "Kairo" och "Ringu".

    Än, när Mori först föreslog den otrevliga dalen, det fanns inga verkliga exempel på hyperrealistiska robotar eller datorgenererade karaktärer. Sedan dess, framsteg inom robotik och datorgrafik har gjort den otroliga dalen till ett fenomen som vi alltmer stött på. 2001-filmen "Final Fantasy:The Spirits Within" innehöll ultrarealistiska datorgenererade bilder och karaktärer, försöker göra dem så verklighetstrogna som möjligt. Och ovannämnda "The Polar Express" och 2007's "Beowulf" kritiserades båda för läskigheten hos deras inte riktigt mänskliga karaktärer. (De hjälpte också till att popularisera det otroliga dalkonceptet i USA)

    På senare tid, Star Wars-filmen "Rogue One" använde datorgenererade karaktärer i stället för skådespelarna Peter Cushing (som spelar Grand Moff Tarkin) och Carrie Fisher (Princess Leia). De var generellt mer väl mottagna än tidigare CGI-tecken, möjligen på grund av deras begränsade skärmtid, och möjligen för att framsteg inom datoranimering hjälpte till att dra dem delvis ur den otäcka dalen.

    Sedan finns det androider. Framsteg inom programvara, material och elektronik betyder att de inte längre är begränsade till science-fiction-filmer. De mest realistiska androiderna idag är konstprojekt som "Nova Phil, "en mycket realistisk kopia av science-fiction-författaren Philip K. Dick av Hanson Robotics, eller som teknikdemonstrationer, som Actroid -robotarna byggda av det japanska företaget Kokoro. Dessa androider har testats som automatiserade guider vid offentliga evenemang och som telepresence -robotar, möjliggör semi-direkt interaktion med någon som befinner sig på en annan plats. Till exempel, robotisten Hiroshi Ishiguros Android -kopia kan representera honom medan han undervisar i sina universitetskurser från en avlägsen plats. Sannolikheten för dessa robotar drar dem närmare den otroliga dalen.

    Kommer vi att behandlas av Android -läkare i morgon? Antagligen inte, men den framtiden är sannolikt decennier borta snarare än århundraden. Konsekvenserna av den otroliga dalen kommer att bli ännu viktigare när robotar och androider spelar större roller i våra liv.

    Mycket mer information

    Författarens anmärkning:Hur Uncanny Valley fungerar

    Det var fascinerande att packa upp komplexiteten i det otrevliga dalkonceptet, men det som verkligen slog mig var "vad händer om" att övervinna den otroliga dalen. Tänk dig en android som inte går att skilja från en riktig människa. Det är chillande att fundera. Det är också därför jag är ett så stort fan av serien "Westworld". Det finns så många etiska och filosofiska begrepp knutna till begreppet att skapa konstgjorda varelser.

    En av de mest intressanta sakerna som kom fram i forskningen är att, i hans senare skrift, Mori föreslog att robotar med artificiell intelligens hade potential att omfamna buddhismen - att se sig själva som en del av en större helhet, förenad med sin miljö och de människor de interagerar med. Han samlade dessa uppsatser i en bok som heter "Buddha i roboten". Dessa idéer var en naturlig förlängning av hans tro på att robotdesigners borde stanna på vänster sida av den otrevliga dalen, skapa robotar som är estetiskt tilltalande men inte identiska med människor. Faktiskt, hans erfarenheter av att arbeta med studenter som deltar i robotiktävlingar föreslog honom ett annat sätt att övervinna den otäcka dalen:människor som skapar robotar känner alltid att de har förmedlat en del av sin "själ" till roboten, ungefär som en konstnär känner med sina konstnärliga verk. Denna uppfattning att robotar (även ointelligenta) har sin egen natur som är kopplad till människorna och världen runt dem är ett ganska djupt sätt att tänka på teknikens framtid.

    relaterade länkar

    • Hur robotar fungerar
    • 10 svåraste saker att lära ut en robot
    • 10 historiska robotar
    • Köttig, Huggable Robots kan snart vandra i Disney temaparker
    • Robotar gjorda med levande vävnad? Den framtiden kommer nu

    Fler fantastiska länkar

    • Hanson Robotics
    • Hiroshi Ishiguro Laboratories

    Källor

    • Grå, Kurt och Daniel M. Wegner. "Känna robotar och mänskliga zombies:Sinnesuppfattning och den otroliga dalen." Vol. 125, nummer 1. oktober 2012. (15 juni, 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010027712001278
    • Hanson, David et al. "Uppåt i Uncanny Valley." AAAI'05 Proceedings of the 20th National Conference on Artificial Intelligence. Juli 2005.
    • Hanson Robotics. "Robotic Philip K. Dick Head Rebuilt." (27 maj 2017) http://www.hansonrobotics.com/wired-robotic-philip-k-dick-head-rebuilt/
    • Herman, Barbara. "De 10 läskigaste filmerna och varför de kryper oss." Newsweek. 30 oktober, 2013. (28 maj, 2017) http://www.newsweek.com/2013/11/01/10-scariest-movies-and-why-they-creep-us-out-243852.html
    • Hsu, Jeremy. "Varför 'Uncanny Valley' mänskliga look-Alikes sätter oss på spetsen." Scientific American. 3 april kl. 2012. (25 maj, 2017) https://www.scientificamerican.com/article/why-uncanny-valley-human-look-alikes-put-us-on-edge/
    • Hsu, Jeremy. "Robotics 'Uncanny Valley får ny översättning." Levande vetenskap. 12 juni kl. 2012. (25 maj, 2017) http://www.livescience.com/20909-robotics-uncanny-valley-translation.html
    • Kätsyri, Jari et al. "En genomgång av empiriska bevis på olika otrevliga dalhypoteser:stöd för perceptuell felanpassning som en väg till kuslighetens dal." Gränser i psykologi. April 2015. (25 maj, 2017) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4392592/
    • Lägga, Stephanie. "Uncanny valley:varför vi tycker att mänskliga robotar och dockor är så läskiga." Konversationen. 10 november, 2015. (26 maj, 2017) https://theconversation.com/uncanny-valley-why-we-find-human-like-robots-and-dolls-so-creepy-50268
    • Lösare, Christine och Thalia Wheatley. "Animeringens tipppunkt:Hur, När, och där vi uppfattar livet i ett ansikte. "Psychological Science. 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 en experimentell apparat:Varför finns det en otrevlig dal och kan vi utnyttja den?" Cognitive Science Society. Januari 2005. (15 juni, 2017) http://www.androidscience.com/proceedings2005/MacDormanCogSci2005AS.pdf
    • Mathur, Maya och David Reichling. "Navigera i en social värld med robotpartners:En kvantitativ kartografi av Uncanny Valley." Kognition. Januari 2016. (25 maj, 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010027715300640?np=y&npKey=33d0de0a91ebc177bc6f6bc2fa711066f1fae5c628e11fb2889ed8a6d70ae424
    • Moore, Uppfattat. "En Bayesiansk förklaring av" Uncanny Valley "-effekten och relaterade psykologiska fenomen." Vetenskapliga rapporter. November 2012. (15 juni, 2017) https://www.nature.com/articles/srep00864
    • Mori, Masahiro. "The Uncanny Valley." IEEE -spektrum. 12 juni kl. 2012. (22 maj, 2017) http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/the-uncanny-valley
    • Schaub, Ben. "Möt min Android -tvilling." Ny forskare. 11 oktober kl. 2006. (28 maj, 2017) https://www.newscientist.com/article/mg19225731.200-meet-my-android-twin/
    • Singal, Jesse. "En ny studie av robotansikten föreslår att" Uncanny Valley "är verklig." New York Magazine. 25 september, 2015. (27 maj 2017) http://nymag.com/scienceofus/2015/09/robot-faces-and-the-uncanny-valley.html
    • Steckenfinger, Shawn och Asif Ghazanfar. "Apa visuellt beteende faller in i den otroliga dalen." Förfaranden vid National Academy of Sciences i USA. 27 oktober, 2009. (15 juni, 2017) http://www.pnas.org/content/106/43/18362.full.pdf
    • Tinwell, Angela et al. "Uppfattning om psykopati och Uncanny Valley i virtuella karaktärer." Vol. 29, nummer 4. juli 2013. (15 juni, 2017) http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0747563213000113
    • Tinwell, Angela et al. "The Uncanny Wall". International Journal of Arts and Technology. Vol. 4, Nej. 3. 2011. (25 maj, 2017) http://www.bolton.ac.uk/StaffBiographies/Angela-Tinwell/Tinwell-Grimshaw-Williams-2011-The-Uncanny-Wall.pdf
    • Zacharek, Stephanie. "Polarexpressen." Salong. 10 november, 2004. (28 maj, 2017) http://www.salon.com/2004/11/10/polar_express/
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com