杜嚴(yán)勇

近些年來，隨著人工智能、機(jī)器人等技術(shù)的快速發(fā)展，各種智能產(chǎn)品越來越多地走進(jìn)了人們的日常生活之中。如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人類之間的友好互動(dòng)，使機(jī)器人與人類和諧相處，是社科學(xué)者與科技工作者共同關(guān)注的熱點(diǎn)問題。本文嘗試就機(jī)器人與人類互動(dòng)過程中產(chǎn)生的一個(gè)重要現(xiàn)象——“恐怖谷效應(yīng)”進(jìn)行分析，權(quán)作引玉之磚。

一、恐怖谷效應(yīng)的提出、驗(yàn)證與應(yīng)用

1970年，日本機(jī)器人專家森政弘（Masahiro Mori）在日本的《能源（Energy）》雜志上發(fā)表《恐怖谷（Uncanny Valley）》一文，提出了人與機(jī)器人互動(dòng)過程中的恐怖谷效應(yīng)，該文于2012年被譯為英文發(fā)表?？植拦刃?yīng)認(rèn)為，機(jī)器人的外觀和行為跟人類越是接近，人們越容易產(chǎn)生積極的正面情感；但是，這種正面的情感到達(dá)一個(gè)峰值之后，隨著相似度的提高，人們會(huì)對機(jī)器人產(chǎn)生恐怖的感覺，形成所謂的“恐怖谷”；當(dāng)相似度持續(xù)上升到與人類更為接近的程度時(shí)，人們對機(jī)器人又會(huì)重新產(chǎn)生正面的情感。①M(fèi)ori,Masahiro.The Uncanny Valley.Translated by Karl MacDorman and Norri Kageki.IEEE Robotics & Automation Magazine,2012,Vol.19,No.2,pp.98-100.如圖1所示。②維基百科：《恐怖谷理論》，http://zh.wikipedia.org/wiki/恐怖谷理論。

圖1 恐怖谷效應(yīng)示意圖

森政弘本人并沒有對恐怖谷效應(yīng)進(jìn)行深入的實(shí)證研究，主要是一種直觀性和經(jīng)驗(yàn)性的總結(jié)，而且森政弘的思想在20世紀(jì)很少得到關(guān)注。但近些年來，隨著機(jī)器人與人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，包括機(jī)器人在內(nèi)的各種智能產(chǎn)品越來越多地進(jìn)入公眾視野，不少學(xué)者開始對其進(jìn)行較為深入細(xì)致的經(jīng)驗(yàn)研究。有的學(xué)者得出了偏否定性的結(jié)果，比如，巴特內(nèi)克（Christoph Bartneck）等人通過對32名大學(xué)生的研究表明，恐怖谷效應(yīng)并沒有通常認(rèn)為的那樣明顯。①Bartneck,Christoph.Kanda,Takayuki & Ishiguro,Hiroshi et al.My Robotic Doppelganger—A Critical Look at the Uncanny Valley,The 18th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication,Japan,2009,pp.269-276.當(dāng)然，巴特內(nèi)克等人的研究對象是20多歲的日本大學(xué)生，年輕大學(xué)生通常對機(jī)器人持比較開放和友好的態(tài)度，而且日本文化普遍對機(jī)器人的態(tài)度更為積極和包容，因此巴特內(nèi)克等人的研究結(jié)果顯然并不具有很強(qiáng)的普遍性。

更多的經(jīng)驗(yàn)研究在很大程度上驗(yàn)證了森政弘的思想。學(xué)者們對不同的實(shí)驗(yàn)對象、不同的實(shí)驗(yàn)參與者進(jìn)行了各種各樣的實(shí)驗(yàn)。

（一）使用假手作為研究對象

波利亞科夫（Ellen Poliakoff）等人用假手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，與真手相似度低的假手相對于相似度高的假手、機(jī)械手和真手而言，會(huì)導(dǎo)致更明顯的怪異的（eerie）感覺。研究者認(rèn)為他們的研究結(jié)果與恐怖谷概念是一致的，應(yīng)該可以看作是對假手存在恐怖現(xiàn)象的支持。②Poliakoff,Ellen.O'Kane,Sophie & Carefoot,Olivia.Investigating the Uncanny Valley for Prosthetic Hands.Prosthetics and Orthotics International,2018,Vol.42,No.1,pp.21-27.

（二）用不同的圖片作為研究對象

日本學(xué)者松田佳尚（Yoshi-Taka Matsuda）等人的研究表明，嬰兒也會(huì)出現(xiàn)恐怖谷效應(yīng)。他們讓51名6個(gè)月至13個(gè)月大小的嬰兒觀看3張圖片，一張是母親的臉，另一張是陌生人的臉，第三張是用母親與陌生人的面部合成的臉，結(jié)果表明嬰兒更愿意看母親的臉，其次是陌生人的臉，再次才是二者合成的臉。③Matsuda,Yoshi-Taka.Okamoto,Yoko & Ida,Misako et al.Infants Prefer the Faces of Strangers or Mothers to Morphed Faces:An Uncanny Valley Between Social Novelty and Familiarity.Biology Letters,2012,Vol.8,No.5,pp.725-728.有學(xué)者讓134名成年人在虛擬社交服務(wù)網(wǎng)絡(luò)上與不同頭像進(jìn)行互動(dòng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)頭像（即介于真實(shí)頭像與卡通頭像之間的頭像）產(chǎn)生了更顯著的怪異感覺。④Shin,Mincheol.Song,Stephen & Chock,Tamara.Uncanny Valley Effects on Friendship Decisions in Virtual Social Networking Service.Cyberpsychology,Behavior and Social Networking,2019,Vol.22,No.11,pp.700-705.

（三）用機(jī)器人作為研究對象

有學(xué)者對消費(fèi)機(jī)器人（Consumer Robots）的使用效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，機(jī)器人越像人，人們越是感到熱情，但達(dá)到一定程度之后，人們會(huì)產(chǎn)生不舒服的恐怖感覺，反而會(huì)產(chǎn)生更少的積極態(tài)度。⑤Kim,Seo.Schmitt,Bernd & Thalmann,Nadia.Eliza in the Uncanny Valley:Anthropomorphizing Consumer Robots Increases their Perceived Warmth but Decrease Liking.Marketing Letters,2019,Vol.30,No.1,pp.1-12.

有學(xué)者批評當(dāng)前不少關(guān)于恐怖谷效應(yīng)的研究大都是采用真人的臉部與機(jī)器人的臉部進(jìn)行混合的圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這種方法會(huì)導(dǎo)致圖像不自然的變形與扭曲，從而導(dǎo)致了恐怖谷效應(yīng)。針對這種批評，美國學(xué)者馬瑟（Maya Mathur）等人進(jìn)行了更為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1：根據(jù)某些較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，他們從網(wǎng)上搜索得到80張現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)存在的機(jī)器人臉，首先由66名實(shí)驗(yàn)參與者對機(jī)器人臉根據(jù)它們與機(jī)器人或人臉的相似程度進(jìn)行分類排序，然后由342名實(shí)驗(yàn)參與者對這些機(jī)器人臉的喜歡程度進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果得到了與恐怖谷效應(yīng)類似的曲線。實(shí)驗(yàn)2：全部采用數(shù)字合成的兩組各6張機(jī)器人臉，外觀從完全的機(jī)器外表到完全的人臉外表，一組為女性的臉，另一組為男性的臉，分別由52名、92名實(shí)驗(yàn)參與者進(jìn)行喜歡程度的評價(jià)，結(jié)果也得到了與恐怖谷效應(yīng)類似的曲線。作者認(rèn)為，恐怖谷效應(yīng)的關(guān)鍵特征在他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中均有非常明顯的表現(xiàn)。⑥Mathur,Maya & Reichling,David.Navigating a Social World with Robot Partners:A Quantitative Cartography of the Uncanny Valley. Cognition,2016,Vol.146,pp.22-32.

（四）用電影作為研究對象

有學(xué)者通過讓觀眾觀看不同形式的電影，對觀眾的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行研究，驗(yàn)證了恐怖谷效應(yīng)。電影D是真人演員在真實(shí)世界中的表演，電影C是通過電腦對真實(shí)表演的處理結(jié)果，非常逼真，幾近無法區(qū)別，電影B是對真實(shí)電影的皮克斯動(dòng)畫的處理結(jié)果，電影A則是對真實(shí)電影的一般動(dòng)畫的處理結(jié)果。觀眾對電影C產(chǎn)生了明顯的恐怖谷效應(yīng)。①Bouwer,Willie &Human,Francois.The Impact of the Uncanny Valley Effect on the Perception of Animated Three-Dimensional Humanlike Characters.The Computer Games Journal,2017,Vol.6,No.3,pp.185-203.

總的來說，絕大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究都或多或少地支持森政弘提出的恐怖谷效應(yīng)。雖然有學(xué)者認(rèn)為關(guān)于恐怖谷效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)仍然是模棱兩可的，但他們也承認(rèn)，恐怖谷確實(shí)會(huì)在某些特定的情形中產(chǎn)生。②Katsyri,Jari.Forger,Klaus & Makarainen,Meeri et al.A Review of Empirical Evidence on Different Uncanny Valley Hypotheses:Support for Perceptual Mismatch as One Road to the Valley of Eeriness. Frontiers in Psychology,2015,Vol.6,Article 390,pp.1-16.學(xué)者們對森政弘的思想有各種不同的提法，比如恐怖谷理論、恐怖谷效應(yīng)、恐怖谷假說、恐怖谷現(xiàn)象、恐怖谷概念等。無論如何，大家基本上都傾向于認(rèn)為，恐怖谷效應(yīng)作為一種客觀現(xiàn)象的確是存在的。

恐怖谷效應(yīng)在包括計(jì)算機(jī)制圖、電影、移動(dòng)機(jī)器人、人形機(jī)器人等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。③Gee,F.Browne,W.& Kawamura,K.Uncanny Valley Revisited.2005 IEEE International Workshop on Robots and Human Interactive Communication,Nashville,USA,2005,pp.151-157.特別是，恐怖谷效應(yīng)在動(dòng)畫電影行業(yè)得到較多的關(guān)注。電影導(dǎo)演特別關(guān)注他們的設(shè)計(jì)是否跌入恐怖谷，總是想方設(shè)法避免這種情況。④Geller,Tom.Overcoming the Uncanny Valley.IEEE Computer Graphics and Applications,2008,Vol.28,No.4,pp.11-17.有的動(dòng)畫電影中的人物形象產(chǎn)生了恐怖谷效應(yīng)，使觀眾感覺怪異而導(dǎo)致失??；有的動(dòng)畫電影在人物設(shè)計(jì)過程中有意識地選擇避開恐怖谷，從而獲得了成功。⑤范秀云：《恐怖谷理論與動(dòng)畫電影中的逼真人物形象》，《當(dāng)代電影》2014年第6期。有學(xué)者在總結(jié)動(dòng)畫電影中的失敗角度與成功角色的基礎(chǔ)上認(rèn)為，可以通過兩種方式來規(guī)避恐怖谷效應(yīng)：一是，對3D 動(dòng)畫角色進(jìn)行卡通化處理；二是，對寫實(shí)性3D 動(dòng)畫角色進(jìn)行細(xì)節(jié)化、生命化處理。⑥盧俊、丁李：《恐怖谷理論下2D 轉(zhuǎn)3D 類動(dòng)畫角色的設(shè)計(jì)》，《長春師范大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年第6期。理論的應(yīng)用就是對其最有效的檢驗(yàn)?？植拦刃?yīng)得到廣泛應(yīng)用和高度重視，也充分證明這種效應(yīng)確實(shí)是存在的。

二、恐怖谷效應(yīng)產(chǎn)生的原因分析

從前述可見，恐怖谷效應(yīng)的表現(xiàn)形式多種多樣，而對其產(chǎn)生原因的解釋也是眾說紛紜，其中有幾種比較具有代表性的解釋。

（一）進(jìn)化解釋

森政弘在1970年的文章的最后一部分試圖對恐怖谷效應(yīng)進(jìn)行解釋，他相信產(chǎn)生恐怖谷的原因是人類出于自我保護(hù)的一種本能反應(yīng)。有不少學(xué)者認(rèn)為恐怖谷效應(yīng)是人類自然進(jìn)化的結(jié)果，這種想法也在一定程度上得到了證實(shí)。美國學(xué)者斯特肯芬格（Shawn Steckenfinger）等人通過對猴子做類似的實(shí)驗(yàn)表明，相對于逼真的人造猴臉而言，猴子更愿意看真實(shí)的猴臉和不那么逼真的人造猴臉。⑦Steckenfinger,Shawn & Ghazanfar,Asif.Monkey Visual Behavior Falls into the Uncanny Valley,Proceedings of the National Academy of Sciences of USA,2009,Vol.106,No.43,pp.18362-18366.可見，在靈長類動(dòng)物身上，存在與人類完全類似的恐怖谷效應(yīng)。也就是說，恐怖谷效應(yīng)并非只是人類才有的獨(dú)特效應(yīng)，而是生命長時(shí)期自然進(jìn)化的結(jié)果。

從進(jìn)化的角度看，恐怖谷效應(yīng)的產(chǎn)生可能是人類出于害怕的心理，包括對死亡的害怕，這種害怕有助于人類遠(yuǎn)離危險(xiǎn)和污染物。進(jìn)化心理學(xué)認(rèn)為，害怕具有進(jìn)化功能，它促使有機(jī)體避開危險(xiǎn)，具有明顯的生存價(jià)值。如果一個(gè)人感覺不到任何害怕，那他不可能在自然條件下存活較長的時(shí)間。⑧[美]戴維·巴斯：《進(jìn)化心理學(xué)》，熊哲宏、張勇、晏倩譯，上海：華東師范大學(xué)出版社，2007年，第106—107頁。人類對某些像人而不是人的東西感到害怕，可能是因?yàn)樗鼈兪谷寺?lián)想到死亡，引發(fā)了人類的自我保護(hù)的本能，從而產(chǎn)生恐怖的感覺。

還有學(xué)者從進(jìn)化美學(xué)的角度解釋恐怖谷效應(yīng)。他們認(rèn)為，人類關(guān)于運(yùn)動(dòng)與身體外表的美存在著普遍的標(biāo)準(zhǔn)，這些與包括健壯、生育和健康在內(nèi)的生理特征相關(guān)聯(lián)。盡管人們經(jīng)常會(huì)偏離這些標(biāo)準(zhǔn)，但基于標(biāo)準(zhǔn)的抉擇通常是兩方面的，要么是選擇要么是拒絕某個(gè)特定的對象。根據(jù)進(jìn)化美學(xué)假說，當(dāng)潛意識產(chǎn)生那種刺激觀察者拒絕的感覺時(shí)，機(jī)器人就是恐怖的。①M(fèi)acDorman,Karl & Ishirguro,Hiroshi.The Uncanny Advantage of Using Androids in Cognitive and social Science Research.Interaction Studies,2006,Vol.7,No.3,pp.297-337.

（二）個(gè)體成長早期感受性發(fā)展的結(jié)果

人類個(gè)體從出生到逐漸長大成人的過程中，通過各種途徑在某種文化背景中發(fā)展出對事物的認(rèn)識。已有的關(guān)于嬰幼兒的實(shí)驗(yàn)研究表明，不同年齡的孩子對恐怖谷效應(yīng)的敏感程度存在明顯的差異。美國學(xué)者萊克維茲（David Lewkowicz）等人的研究表明，相較真人的臉，嬰兒更不愿意看融合了恐怖特征的虛擬的人臉。年齡較小的嬰兒（6個(gè)月）在這方面的表現(xiàn)并不明顯，但年齡較大的嬰兒（12個(gè)月）表現(xiàn)則非常顯著。他們還發(fā)現(xiàn)，與正常比例不協(xié)調(diào)的大眼睛更容易引起恐怖谷效應(yīng)，可見嬰兒的注意力更集中關(guān)注眼睛。②Lewkowicz,David & Ghazanfar,Asif.The Development of the Uncanny Valley in Infants.Developmental Psychobiology,2012,Vol.54,No.2,pp.124-132.前述提及的日本學(xué)者松田佳尚針對嬰兒的實(shí)驗(yàn)研究也表明，隨著嬰兒年齡的增大，恐怖谷效應(yīng)亦更加明顯。③Matsuda,Yoshi-Taka.Okamoto,Yoko & Ida,Misako et al.Infants Prefer the Faces of Strangers or Mothers to Morphed Faces:An Uncanny Valley Between Social Novelty and Familiarity.Biology Letters,2012,Vol.8,No.5,pp.725-728.

與此類似的實(shí)驗(yàn)表明恐怖谷效應(yīng)跟人的年齡存在密切的關(guān)系。美國學(xué)者布林克（Kimberly Brink）等人讓240名3—18歲的孩子觀看兩種機(jī)器人（一種看上去像機(jī)器，另一種則非常像人），結(jié)果表明9歲以上的孩子大多認(rèn)為人形機(jī)器人比機(jī)器外觀的機(jī)器人更恐怖，但年幼的孩子則認(rèn)為兩者都不太恐怖。④Brink,Kimberly.Gray,Kurt & Wellman,Henry.Creepiness Creeps In:Uncanny Valley Feelings Are Acquired in Childhood.Child Development,2019,Vol.90,No.4,pp.1202-1214.也就是說，對某種對象產(chǎn)生恐怖谷效應(yīng)是個(gè)體成長到一定年齡階段才會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象，這就是個(gè)體感受能力隨年齡發(fā)展的結(jié)果。當(dāng)然，感受性本身并不能獨(dú)立解釋恐怖谷效應(yīng)，通常需要結(jié)合其他原因來進(jìn)行分析。

與此方向相反的研究亦說明了感受性的重要意義。美國學(xué)者格雷（Kurt Gray）等人認(rèn)為，恐怖谷效應(yīng)可能主要是由于機(jī)器人缺乏感受性導(dǎo)致的。人形機(jī)器人的外觀使得人們賦予它們某些心智特征，特別是感受性（即感覺與知覺能力，能夠感受痛苦、害怕等），但人們卻感受不到機(jī)器人的感受性，由此產(chǎn)生恐怖的感覺。⑤Gray,Kurt & Wegner,Daniel.Feeling Robots and Human Zombies:Mind Perception and the Uncanny Valley.Cognition,2012,Vol.125,pp.125-130.當(dāng)然，這種現(xiàn)象也可以用下文提及的違背預(yù)期假說來解釋。

（三）分類困難與避免不確定性

中國有學(xué)者認(rèn)為，人類對面容與己身相仿的真人或與自然人高度相仿的創(chuàng)造物可能懷有某種恐懼，這種恐懼或許源于恐懼日常生活中認(rèn)知-判斷的混亂，因?yàn)樵谝粋€(gè)運(yùn)行有效、秩序井然的社會(huì)中，人們無法容忍不確定性的存在。⑥孫權(quán)：《“超真實(shí)”的戰(zhàn)栗——仿真技術(shù)與視覺恐懼》，《中國圖書評論》2017年第10期。美國學(xué)者雷米（Christopher Ramey）認(rèn)為，恐怖谷效應(yīng)是人類對新事物（比如類人機(jī)器人）的分類邊界（比如人類與機(jī)器人）不確定的一種認(rèn)知與知覺狀態(tài)。⑦Ramey,Christopher.An Inventory of Reported Characteristics for Home Computers,Robots,and Human Beings:Applications for Android Science and the Uncanny Valley.Proceedings of the ICCS/CogSci-2006 Long Symposium Toward Social Mechanisms of Android Science,Vancouver,Canada,2006.

日本學(xué)者山田裕貴（Yuki Yamada）等人認(rèn)為，分類困難與恐怖谷現(xiàn)象密切相關(guān)。他們做了3種實(shí)驗(yàn)：（實(shí)驗(yàn)1）用處理過的關(guān)于真人、填充人（stuffed human）以及卡通人頭像圖片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，12名觀察者分別對圖片進(jìn)行分類，并評價(jià)喜歡程度。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分類耗時(shí)越多時(shí)，喜歡程度越低。（實(shí)驗(yàn)2）用真狗、填充狗和卡通狗的頭像圖片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從10名觀察者得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)1類似。（實(shí)驗(yàn)3）用一張男性、一張女性的頭像圖片，以及一張二者合成的圖片為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，另一組則是男性A、男性B以及二者合成的頭像圖片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓10名觀察者進(jìn)行分類判斷以及喜歡程度評價(jià)，沒有發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2那樣的結(jié)果。也就是說，分類困難并沒有明顯影響對喜歡程度的評價(jià)。山田裕貴等人認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2中的分類模糊性增加了觀察者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)，因此降低了信息處理的流暢性，從而可能導(dǎo)致負(fù)面的評價(jià)。實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2的圖片類別明顯是不同的，但實(shí)驗(yàn)3中的圖片則具有顯著的相似性（都是真人的頭像），可見在類別相似的情況下，分類耗時(shí)并不顯著影響人們對喜歡程度的評價(jià)。①Yamada,Yuki.Kawabe,Takahiro & Ihaya,Keiko.Categorization Difficulty is Associated with Negative Evaluation in the Uncanny Valley Phenomenon.Japanese Psychological Research,2013,Vol.55,No.1,pp.20-32.

有學(xué)者認(rèn)為，山田裕貴等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以被解釋為“以分類為基礎(chǔ)的回避陌生人（Categorization-based Stranger Avoidance）”。在實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中，觀察者首次嘗試把不太尋常的圖片分類到一個(gè)新的類別，也就是無法將其歸為較為熟悉的類別，由此可以將其看作是試圖回避的陌生人，自然會(huì)導(dǎo)致較低的評價(jià)。而在實(shí)驗(yàn)3中，雖然觀察者在判斷圖片究竟應(yīng)該歸為哪個(gè)類別會(huì)耗費(fèi)一定的時(shí)間，但仍然是將其歸為熟悉的類別，由此不會(huì)產(chǎn)生較低的喜歡程度。②Kawabe,Takahiro.Sasaki,Kyoshiro &Ihaya,Keiko et al.When Categorization-based Avoidance Explains the Uncanny Valley:A Comment on MacDorman and Chattopadhyay. Cognition,2017,Vol.161,pp.129-131.也就是說，恐怖谷效應(yīng)的產(chǎn)生更深層的原因不是分類，而是人類對陌生對象的本能排斥與對熟悉對象的本能歡迎。

事實(shí)上，分類困難的解釋與更多實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合。波利亞科夫認(rèn)為，分類模糊假說不能解釋恐怖谷現(xiàn)象。在他們的實(shí)驗(yàn)中，與真手相似度低的假手很容易被識別出是人造的，從而產(chǎn)生了更明顯的恐怖效應(yīng)；與真手相似度高的假手并不容易對其進(jìn)行分類，但比前者產(chǎn)生了更輕的恐怖效應(yīng)。③Poliakoff,Ellen.O'Kane,Sophie & Carefoot,Olivia.Investigating the Uncanny Valley for Prosthetic Hands.Prosthetics and Orthotics International,2018,Vol.42,No.1,pp.21-27.美國學(xué)者麥克多曼（Karl MacDorman）等人通過對500多人的實(shí)驗(yàn)研究亦表明，降低與人類現(xiàn)實(shí)的一致性會(huì)增強(qiáng)恐怖谷效應(yīng)，但增加分類的不確定性則不會(huì)。④MacDorman,Karl & Chattopadhyay,Debaleena.Reducing Consistency in Human Realism Increase the Uncanny Valley Effect; Increasing Category Uncertainty does not.Cognition, 2016,Vol.146,pp.190-205.

（四）違背預(yù)期假說

森政弘在1970年發(fā)表的論文中提及假手產(chǎn)生恐怖谷效應(yīng)，就是基于違背預(yù)期假說。他指出，當(dāng)人們看到假手時(shí)，感覺它像是真的，但當(dāng)人們通過觸摸感覺到它冷冰冰、硬邦邦的感覺時(shí)，就會(huì)覺得恐怖。也就是人們最初通過視覺對觀察對象產(chǎn)生的預(yù)期，與通過其他感官獲得的信息或者再詳細(xì)驗(yàn)證獲得的認(rèn)識不相一致，從而產(chǎn)生恐怖的感覺。許多學(xué)者都基于“違背預(yù)期假說”來解釋恐怖谷現(xiàn)象。

早在2005年，英國學(xué)者布倫頓（Harry Brenton）等人就提出了4條關(guān)于恐怖谷現(xiàn)象的工作假說，其中第二條工作假說認(rèn)為“不斷提高的現(xiàn)實(shí)性（realism）增強(qiáng)了對表現(xiàn)虛假線索的敏感性”。他們認(rèn)為，當(dāng)前技術(shù)使得圖像越來越具有現(xiàn)實(shí)特征，但是它們的行為和運(yùn)動(dòng)卻并不與這種現(xiàn)實(shí)相協(xié)調(diào)。具有高度現(xiàn)實(shí)性的圖像強(qiáng)烈暗示，這種特征表現(xiàn)的是人，因此產(chǎn)生了對運(yùn)動(dòng)和行為的高度預(yù)期。當(dāng)其特征并不符合預(yù)期時(shí)，就意味著這種特征事實(shí)上并不是真實(shí)的。由此會(huì)產(chǎn)生知覺悖論（perceptual paradox），從而可能產(chǎn)生恐怖的感覺。⑤Brenton,Harry.Gillies,Marco & Ballin,Daniel et al.The Uncanny Valley:does it Exist?https://www.researchgate.net/publication/228632686_The_uncanny_valley_does_it_exist麥克多曼等人⑥MacDorman,Karl.Green,Robert & Ho,Chin-Chang et al.Too Real for Comfort? Uncanny Responses to Computer Gnenrated Faces.Computers in Human Behavior,2009,Vol.25,No.3,pp.695-710.以及薩伊琴（Ayse Saygin）等人⑦Saygin,Ayse.Chaminade,Thierry & Ishiguro,Hiroshi et al.The Thing That Should not be:Predictive Coding and the Uncanny Valley in Perceiving Human and Humanoid Robot Action.Social Cognitive &Affective Neuroscience,2012,Vol.7,No.4,pp.413-422.的研究支持這一觀點(diǎn)。有學(xué)者專門對關(guān)于恐怖谷效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)研究進(jìn)行了對比分析之后認(rèn)為，相對于其他解釋而言，知覺不符假說得到更多的有力的支持。⑧Katsyri,Jari.Forger,Klaus & Makarainen,Meeri et al.A Review of Empirical Evidence on Different Uncanny Valley Hypotheses:Support for Perceptual Mismatch as One Road to the Valley of Eeriness. Frontiers in Psychology,2015,Vol.6,Article 390,pp.1-16.

違背預(yù)期假說可能主要源于人類的擬人化心理特征。20世紀(jì)初，德國心理學(xué)家延奇（Ernst Jentsch）認(rèn)為，人類產(chǎn)生恐怖感的一個(gè)重要原因是，人類本能地把外部世界的事物與自身進(jìn)行類比，傾向于推測外部事物擁有生命，從而產(chǎn)生恐怖感。就像小孩子總以為到處都有惡魔，經(jīng)常給許多事物賦予生命那樣。①Jentsch,Ernst.On the Psychology of the Uncanny(1906),Angelaki:Journal of the Theoretical Humanities,1997,Vol.2,No.1,pp.7-16現(xiàn)在人們普遍認(rèn)為，人類的確存在擬人化心理傾向，也就是把人類的一些特征賦予無生命的對象以及動(dòng)物，從而幫助人們合理地說明它們的行為。②Duffy,Brian.Anthropomorphism and the Social Robot.Robotics and Autonomous Systems,Vol.42,No.3-4,pp.177-190.人們把對人工智能擬人化的傾向稱為“伊莉莎效應(yīng)（Eliza effect）”③Kim,Seo.Schmitt,Bernd & Thalmann,Nadia.Eliza in the Uncanny Valley:Anthropomorphizing Consumer Robots Increases their Perceived Warmth but Decrease Liking.Marketing Letters,2019,Vol.30,No.1,pp.1-12.。因此，也會(huì)把一些認(rèn)知與情感狀態(tài)賦予機(jī)器人，從而產(chǎn)生對機(jī)器人的行為與表現(xiàn)更像人的預(yù)期。但是，當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到使機(jī)器人的面部表情與行為能力跟人類高度相似，因而會(huì)產(chǎn)生恐怖谷效應(yīng)。

人們還嘗試為違背預(yù)期假說尋找某種生理依據(jù)。有學(xué)者認(rèn)為，恐怖的感覺是由人類從感官到情感系統(tǒng)的不同路徑之間的沖突導(dǎo)致的。在大腦中，從感覺器官（丘腦）到情感系統(tǒng)（杏仁體）存在兩條或者更多路徑。一條是直接路徑，另一條則需要通過知覺和認(rèn)知系統(tǒng)（大腦皮層）的中介作用。丘腦基于視覺刺激通過直接路徑獲得粗糙的信息，因?yàn)樗煌ㄟ^知覺過程的處理。當(dāng)人們看到一個(gè)物體跟人類相似時(shí)，杏仁體通過直接路徑收到這個(gè)物體是人的信號，但也會(huì)收到通過知覺和認(rèn)知系統(tǒng)處理過的信號，后者卻識別出該物體與人之間有很大差別。由于相互矛盾的信號產(chǎn)生的競爭狀態(tài)可能會(huì)產(chǎn)生恐怖的感覺。④Shimada,Michihiro.Minato,Takashi & Itakura,Shoji et al.Uncanny Valley of Androids and Its Lateral Inhibition Hypothesis.IEEE International Conference on Robot & Human Interactive Communication,August 2007,pp.374-379.也有學(xué)者嘗試使用功能性核磁共振成像來揭示產(chǎn)生恐怖谷效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制。⑤Putten,Astrid.Kramer,Nicole & Maderwald,Stefan et al.Neural Mechanisms for Accepting and Rejecting Artificial Social Partners in the Uncanny Valley.The Journal of Neuroscience,2019,Vol.39,No.33,pp.6555-6570.

顯然，違背預(yù)期假說是基于人們對人類認(rèn)知特征的了解。但是，人類的認(rèn)知特征的其他方面也可能跟恐怖谷效應(yīng)有一定關(guān)聯(lián)。比如，有學(xué)者認(rèn)為恐怖谷效應(yīng)可能與非人化（dehumanization）的心理和社會(huì)現(xiàn)象有關(guān)。非人化是指人們或多或少簡單地否定人性，或者否定其他人的某種人性特征，這種態(tài)度通常會(huì)導(dǎo)致那種阻止與被污名化的個(gè)人或團(tuán)體進(jìn)行互動(dòng)的行為。從認(rèn)知的層面上看，這些行為受到厭惡情緒的支持，而厭惡情緒（比如生理反感）是人類對各種污染物的一種心理反應(yīng)，是在人類進(jìn)化過程中形在的。⑥Angelucci,Adriano.Bastioni,Manuel & Graziani,Pierluigi.A Philosophical Look at the Uncanny Valley.In J.Seibt et al edited.Sociable Robots and the Future of Social Relations.Amsterdam:ISO Press,2014,pp.165-169.有學(xué)者認(rèn)為，可以把恐怖谷現(xiàn)象看作是擬人化與非人化兩種認(rèn)知過程共同作用產(chǎn)生的結(jié)果。⑦Wang,Shensheng.Lilienfeld,Scott & Rochat,Philippe.The Uncanny Valley:Existence and Explanations.Review of General Psychology,Vol.19,No.4,pp.393-407.可見，恐怖谷效應(yīng)的形成，并不單純地由機(jī)器人本身導(dǎo)致，而更多地是由人類復(fù)雜的認(rèn)知過程導(dǎo)致的。

總的來說，恐怖谷效應(yīng)應(yīng)該是多種因素綜合作用的結(jié)果，既有人類先天的進(jìn)化因素，也有后天的認(rèn)知發(fā)展原因，而且這些因素并不相互沖突，比如先天進(jìn)化的因素也可能是通過后天的認(rèn)知發(fā)展逐漸表現(xiàn)出來的。

三、恐怖谷效應(yīng)的理論意義

（一）知情同意與知情選擇的重要性

知情同意作為一項(xiàng)基本的醫(yī)學(xué)倫理原則起源于20世紀(jì)中葉的西方國家，其理論基礎(chǔ)是“尊重個(gè)人”，即尊重和保護(hù)個(gè)人的自主權(quán)利。知情同意在醫(yī)學(xué)科研和臨床實(shí)踐領(lǐng)域中均有著廣泛的應(yīng)用。⑧劉月樹：《知情同意原則的起源與發(fā)展》，《醫(yī)學(xué)與哲學(xué)》2012年第5A期。當(dāng)然，知情同意原則在臨床實(shí)踐中也會(huì)遇到各種困難。美國學(xué)者維奇（Robert Veatch）認(rèn)為，如果不能指望醫(yī)生來斷定對患者來說什么才是最好的選擇，那么醫(yī)生就無法獲得關(guān)于推薦治療方案的有效同意；而且，同意本身也無法保證患者的信念與價(jià)值觀會(huì)有助于他們形成正確的抉擇。根據(jù)醫(yī)療倫理體系中的自主性原則，應(yīng)該用“選擇”概念來替代“同意”概念，使“選擇”概念成為患者參與醫(yī)療抉擇的基礎(chǔ)。①Veatch,Robert.Abandoning Informed Consent.The Hastings Center Report,Vol.25,No.2,pp.5-12.也就是說，醫(yī)生應(yīng)該告知患者各種可能的治療方案及其各自潛在的益處與風(fēng)險(xiǎn)，讓患者自行決定。醫(yī)學(xué)倫理中的知情同意與知情選擇原則在包括機(jī)器人在內(nèi)的智能產(chǎn)品領(lǐng)域也需要給予高度重視。

從前述可見，人類產(chǎn)生恐怖感的重要心理原因之一是對陌生事物的不熟悉和不了解。同一個(gè)人對同一件事物，如果第一次互動(dòng)會(huì)有恐怖的感覺，但并不是每次都會(huì)有同樣的感覺，至少程度會(huì)有所不同，因?yàn)槿祟悡碛泻軓?qiáng)的適應(yīng)能力。如果人們對機(jī)器人的性能有所了解，在跟機(jī)器人的互動(dòng)過程中已經(jīng)有一定的心理準(zhǔn)備，那么可能產(chǎn)生的不確定性、分類困難以及怪異感等都會(huì)在很大程度上減少。

幾乎所有的經(jīng)驗(yàn)研究，都強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)參與者沒有提前了解實(shí)驗(yàn)的對象和具體的目的，以保證實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期的效果，實(shí)驗(yàn)參與者也基本上是隨機(jī)選擇的?？梢圆聹y，如果針對機(jī)器人專家進(jìn)行恐怖谷效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，其結(jié)果極可能跟普通人會(huì)有顯著的差別。當(dāng)然，不能要求所有人都擁有機(jī)器人專家那樣的專業(yè)熟悉度，但事先了解機(jī)器人的外觀，熟悉機(jī)器人的各種性能，應(yīng)該有助于減輕恐怖谷效應(yīng)，使人們更好地與機(jī)器人相處。

（二）機(jī)器人外觀的重要性

有學(xué)者反對機(jī)器人的擬人化設(shè)計(jì)，認(rèn)為擬人化設(shè)計(jì)背后是一種對自我的內(nèi)在假設(shè)，認(rèn)為智能機(jī)器想要合乎道德共同體的道德標(biāo)準(zhǔn)，就必須具有與共同體內(nèi)部成員相似的道德圖像，而這種對道德圖像的認(rèn)識導(dǎo)致了一種自我謬誤。而且，為了克服恐怖谷帶來的不適感，就要進(jìn)一步提高機(jī)器人的擬人化程度，這既是不現(xiàn)實(shí)的，也是不應(yīng)該的。②張正清：《智能機(jī)器外觀形象的倫理問題》，《自然辯證法通訊》2019年第10期。這種思想是主張擴(kuò)大機(jī)器人與人在外觀上的差異，使人類無法跨越恐怖谷。另一方面，這種思想也排斥機(jī)器人成為人工道德行為體的可能性。事實(shí)上，隨著機(jī)器人等各種智能產(chǎn)品越來越多地進(jìn)入人們的日常工作與生活，機(jī)器人不可避免地會(huì)遇到一些倫理判斷的問題，它們也會(huì)或多或少地加入人類的道德共同體當(dāng)中，也就是使其成為人工道德行為體。

在這樣的背景下，為了使機(jī)器人更好地為人們所接受，更加凸顯了機(jī)器人外觀的重要性。某個(gè)對象要能夠成為道德行為體，人們一般要求他應(yīng)該擁有心智狀態(tài)和自我意識?？墒?，根據(jù)目前的技術(shù)現(xiàn)狀，要讓機(jī)器人擁有這些東西是比較困難的，而且也很難判斷機(jī)器人是否真的擁有這些東西。事實(shí)上，在人類的社會(huì)-情感實(shí)踐中，人們并不會(huì)去關(guān)心別人是否擁有心智與意識，而是依賴于別人在我們面前是如何表現(xiàn)的。因此，在人類與機(jī)器人的互動(dòng)中，同樣也是依賴于機(jī)器人在人類面前的具體表現(xiàn)。③Coeckelbergh,Mark.Moral Appearances:Emotions,Robots and Human Morality.Ethics and Information Technology,2010,Vol.12,No.3,pp.235-241.正如情感計(jì)算的提出者皮卡德（Rosalind Picard）說的那樣：“如何識別一個(gè)人的情感狀態(tài)呢？根據(jù)他們的臉、他們的聲音、他們的步伐或其他能傳達(dá)他們感覺的姿態(tài)和行為舉止?！雹躘美]皮卡德：《情感計(jì)算》，羅森林譯，北京：北京理工大學(xué)出版社，2005年，第17頁。因此，從機(jī)器人倫理的角度看，與其重視機(jī)器人的內(nèi)在狀態(tài)，還不如重視以外觀為基礎(chǔ)的人機(jī)互動(dòng)關(guān)系。

重視機(jī)器人的外觀，既有哲學(xué)意義，也有工程意義?？植拦刃?yīng)對于機(jī)器人設(shè)計(jì)的一個(gè)重要啟示，就是提醒人們不僅要關(guān)注機(jī)器人的功能，還必須要重視機(jī)器人的外觀，恰當(dāng)?shù)耐庥^對于人們接受機(jī)器人是至關(guān)重要的，甚至可以說比機(jī)器人的功能更重要。當(dāng)然，更應(yīng)把二者結(jié)合起來研究。已有研究表明，在給定的任務(wù)環(huán)境中，人們期望機(jī)器人的外觀與行為協(xié)調(diào)一致。比如，在要求較多的社會(huì)技巧的工作環(huán)境中，人們更喜歡人形機(jī)器人，人們也希望機(jī)器人的表現(xiàn)跟真人更接近。⑤Goetz,Jennifer.Kiesler,Sara & Powers,Aaron.Matching Robot Appearance and Behavior to Tasks to Improve Human-Robot Cooperation.Proceedings of the 2003 IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication,2003,pp.55-60.

（三）高度重視機(jī)器人與人的互動(dòng)研究

綜合關(guān)于恐怖谷效應(yīng)的研究可以清楚地看到，這種效應(yīng)是多種因素導(dǎo)致的。人們認(rèn)識到在人與機(jī)器人的互動(dòng)過程中，人對機(jī)器人的主觀感受，包括擬人化、生命度（animacy）、喜歡程度（likeability）、感知到的智能（perceived intelligence）等多種因素是高度相互關(guān)聯(lián)的。①Ho,Chin-Chang & MacDorman,Karl.Revisiting the Uncanny Valley Theory:Developing and Validating an Alternative to the Godspeed Indices,Computers in Human Behavior,2010,Vol.26,No.6,pp.1508-1518.麥克多曼等人通過對近500名參與者的研究表明，不同個(gè)體對恐怖谷的敏感性有很大差異?？植拦痊F(xiàn)象可能既通過社會(huì)文化結(jié)構(gòu)，也通過源于回避威脅的生物適應(yīng)性等因素起作用。②MacDorman,Karl & Entezari,Steven.Individual Differences Predict Sensitivity to the Uncanny Valley.Interaction Studies,2015,Vol.16,No.2,pp.141-172.

有的學(xué)者批評恐怖谷效應(yīng)無法進(jìn)行精確的量化，這可能是恐怖谷效應(yīng)的一個(gè)內(nèi)在特征，并非是它的不足之處。既然恐怖谷效應(yīng)是多種因素導(dǎo)致的，而且不同個(gè)體的敏感性差異較大，那就不能要求恐怖谷效應(yīng)能夠像科學(xué)理論那樣可以進(jìn)行普遍意義上的精確量化。當(dāng)然，已有的研究表明，在特定的對象與環(huán)境中，恐怖谷效應(yīng)在一定程度是可以量化的。因此，為了形成對某種機(jī)器人的恐怖谷效應(yīng)的全面認(rèn)識，應(yīng)該考察人與機(jī)器人的各種形式的互動(dòng)，并且更多關(guān)注人的主觀感受。另外，已有的經(jīng)驗(yàn)研究大多是針對二維的圖片，與真實(shí)的機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)的社會(huì)環(huán)境中進(jìn)行互動(dòng)的研究還較少，這方面的研究亟須加強(qiáng)。

關(guān)注人與機(jī)器人的互動(dòng)研究，這一點(diǎn)對于人文學(xué)者而言亦具有重要意義。人工智能哲學(xué)主要關(guān)注機(jī)器人的心智與意識的問題，也就是主要關(guān)注人工智能本身，而對人與智能產(chǎn)品之間的互動(dòng)重視不夠。應(yīng)該把關(guān)注的重點(diǎn)適當(dāng)?shù)貜臋C(jī)器人轉(zhuǎn)移到人身上，關(guān)注人們的感受、想法與期望。考科爾伯格（Mark Coeckelbergh）甚至直截了當(dāng)?shù)刂赋?，人們?yīng)該轉(zhuǎn)向一種互動(dòng)哲學(xué)（Philosophy of Interaction），來取代那種關(guān)注機(jī)器人真正是什么，或者真正想什么的心靈哲學(xué)。③Coeckelbergh,Mark.Personal Robots,Appearance,and Human Good:A Methodological Reflection on Roboethics.International Journal of Social Robotics,2009,Vol.1,No.3,pp.217-221.雖然考科爾伯格主要是從機(jī)器人倫理的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)機(jī)器人倫理研究應(yīng)該實(shí)現(xiàn)從機(jī)器人到人，從心靈到互動(dòng)，從理論到實(shí)踐的方法論轉(zhuǎn)向，但從恐怖谷效應(yīng)的角度看，強(qiáng)調(diào)機(jī)器人與人之間的互動(dòng)，卻具有很強(qiáng)的普遍意義。

綜上所述，恐怖谷效應(yīng)是一種客觀現(xiàn)象，已有的許多經(jīng)驗(yàn)研究已經(jīng)充分證明了這一點(diǎn)。但是，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，恐怖谷效應(yīng)包括多個(gè)方面、多種維度，并非只強(qiáng)調(diào)最突出的——恐怖，也就是恐怖谷的谷底部分。在相關(guān)文獻(xiàn)中，人們對恐怖、不舒服、怪異等各種不同感受并未進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分。已有的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)主要是收集實(shí)驗(yàn)對象的主觀體驗(yàn)及其程度，比如喜歡還是不喜歡，喜歡還是恐怖，舒服還是怪異等，而對這些主觀體驗(yàn)并沒有嚴(yán)格的定義與判斷標(biāo)準(zhǔn)。即使是所謂驗(yàn)證了恐怖谷效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)研究，也都是統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中實(shí)驗(yàn)參與者的個(gè)體差異還是非常明顯的。

從多個(gè)方面解釋恐怖谷效應(yīng)，這些不同的方面并非是互不相容的。人類對大腦的工作機(jī)制的認(rèn)識仍然比較初級，很自然會(huì)導(dǎo)致對恐怖谷效應(yīng)產(chǎn)生不同的解釋?？植拦刃?yīng)首先是一個(gè)人類認(rèn)知的問題，其次才是一個(gè)技術(shù)問題，這也是本文稱其為“效應(yīng)”而不是“理論”“假說”的主要原因。就像人們對同一件事物，有的喜歡，有的討厭，有的偏中立，這種主觀體驗(yàn)無所謂對與錯(cuò)。當(dāng)然，對恐怖谷效應(yīng)的深入研究有助于加深對人的認(rèn)知特征的了解。

深入研究恐怖谷效應(yīng)，對于人文學(xué)者與科技工作者來說都是非常重要的。對于科技工作者來說，重視恐怖谷效應(yīng)，顯然有助于設(shè)計(jì)出更易于被人們接受的智能產(chǎn)品。對于人文學(xué)者而言，相關(guān)的研究有助于推動(dòng)人工智能倫理與人工智能哲學(xué)深入進(jìn)行。無論如何，不能讓恐怖谷效應(yīng)在智能時(shí)代成為機(jī)器人與人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的無形障礙。