science >> Wetenschap >  >> anders

Wat maakt realistische robots zo eng?

Een humanoïde robot speelt bal op de Robotica Humanoid and Service Robots Expo 2012 in Milaan, Italië in november 2012. Zie meer robotfoto's. ©Pier Marco Tacca/Getty Images

Sinds Karel Capek de term 'robot' bedacht in zijn toneelstuk 'Rossum's Universal Robots' uit 1920, "robots zijn vaste waarden in sciencefiction. En tegenwoordig, ze worden een wetenschappelijk feit. Robots worden gebruikt om vloeren te stofzuigen, auto's bouwen, bommen deactiveren, assisteren bij operaties en gehandicapten helpen, naast vele andere functies. Ze komen vaker voor dan velen van ons zouden denken, en ze zijn klaar om in de toekomst nog alomtegenwoordiger te worden.

Een robot, op zijn eenvoudigst, is een machine die taken kan uitvoeren die normaal door mensen worden uitgevoerd. Sommige worden door de operator bestuurd en sommige bewegen autonoom (tenminste zolang als hun stroombronnen dit toelaten). Ze variëren in vorm van enkele robotarmen tot volledig mensachtige lichamen. Een van de belangrijkste doelen van sommige robotici is om robots menselijker te laten lijken, in ieder geval gedeeltelijk om een ​​meer natuurlijke interactie tussen robots en mensen mogelijk te maken. Een robot waarvan het uiterlijk en de acties die van een mens meer nabootsen dan zijn tegenhangers met een metalen huid, wordt vaak een robot genoemd. android .

Er bestaan ​​een groot aantal androïden die tegenwoordig in onderzoek worden gebruikt, zoals antwoord Q2, ontwikkeld door Hiroshi Ishiguro van de Universiteit van Osaka. Antwoord Q2 was gemodelleerd naar een vrouwelijke tv-omroeper, en op het eerste gezicht zou kunnen worden aangezien voor een persoon. Ze kan niet lopen, Hoewel, en bevat geen enkele vorm van complexe AI, dus haar interactiemogelijkheden zijn beperkt. Ishiguro heeft ook een op afstand bestuurbare Android-kopie van zichzelf gemaakt, genaamd Geminoid HI-1, die hij kan gebruiken om op afstand lezingen te geven. En David Hanson heeft een Android gemaakt naar het model van Philip K. Dick, auteur van de roman "Do Androids Dream Electric Sheep?", die gezichtsherkenning bevat en gesprekken kan voeren. Hoewel geen enkele echte autonomie heeft bereikt, een wandelende, pratende menselijke kopie van de mens lijkt bijna de onvermijdelijke conclusie van dergelijke inspanningen. Maar, om de een of andere reden, wanneer we robots tegenkomen die teveel op ons lijken, we vinden ze meestal griezelig of onaangenaam.

Wat zorgt ervoor dat realistische robots ons wegkruipen? Zijn we bang voor wat een wezen met menselijke capaciteiten, maar zonder menselijk geweten, zou kunnen doen? Zijn we bang voor de uitdaging die ze vertegenwoordigen voor onze uniciteit, en dat ze ons uiteindelijk zullen vervangen? Hoe waarschijnlijk deze redenen ook klinken, gezien het door mensen gedomineerde karakter van androïden in het grootste deel van sciencefiction, het meest overtuigende antwoord tot nu toe lijkt eerder een viscerale dan een filosofische oorzaak te hebben. Het wordt het 'uncanny valley'-effect genoemd. Lees verder om meer te weten te komen.

Eng, Verdrietig of allebei?

Er zijn in de loop der jaren veel androïden (of extreem mensachtige robots) afgebeeld in literatuur en film. In sommige gevallen zijn ze expres een beetje griezelig weergegeven (door een veranderd uiterlijk of dubieuze acties), maar hun schrijvers en andere makers hebben echt de schuld. De arme wezens verdienen niet per se hun slechte behandeling. Enkele hiervan zijn:

  • Lester del Rey's "Helen O'Loy" -- Het titulaire personage in dit korte verhaal wordt verliefd op een van haar makers, en hij beantwoordt haar genegenheid niet, althans in het begin. Natuurlijk, geschreven in de jaren dertig, veel is gemaakt van haar superieure vaardigheden in het huishouden.
  • Roy Batty uit de film "Blade Runner" en de roman "Do Androids Dream Electric Sheep?" -- In de filmversie, Roy en enkele van zijn replicante vrienden gaan moordend op zoek naar hun maker, met een premiejager op hun pad die hen vroeg met pensioen wil laten gaan. Ondanks hun laakbare acties, de androïden hebben een punt. Volledig bewuste wezens maken, dan is het een beetje een eikel om ze te gebruiken voor dwangarbeid en ze een vroege sluitingsdatum te geven.
  • Alle robots in "A.I. Kunstmatige Intelligentie" -- De kinderrobot, David, wordt in de steek gelaten wanneer de zoon die hij verving is genezen van een dodelijke ziekte. David wordt in een wereld geduwd die hem wil uitschakelen, en besteedt zijn tijd aan het zoeken naar de Blauwe Fee van "Pinocchio", zodat hij een echte jongen kan worden en weer door zijn familie kan worden geaccepteerd. Als dat nog niet treurig genoeg was, kapotte robots worden routinematig gevangen genomen en in een gladiatorenarena gegooid om te sterven. Het leven is moeilijk voor robots in deze wereld. Maar Spielberg weet er een happy end aan te geven. Soort van.
  • David in "Prometheus" -- Zoals een nepreclame (virale trailer) voor de 8e generatie androïden van Weyland Corporation liet zien, ze kunnen zowel fascinerend als griezelig zijn. Davids te perfecte dictie en huidskleur waren een beetje griezelig, net als zijn verklaring dat hij dingen kon doen die mensen misschien verontrustend of onethisch zouden vinden. Hij is zowel een goed voorbeeld van waar de huidige Android-wetenschap naar streeft, en sommige eigenschappen die ze zouden moeten vermijden. Maar zoals gewoonlijk, het is zijn maker die hem krijgt, en alle anderen, in problemen.
Lees verder

Vallen in de Uncanny Valley

Hiroshi Ishiguro met een vroege versie van zijn Repliee-android op de Prototype Robot Exhibition op de Wereldtentoonstelling van 2005 in Nagakute, Japan © Junko Kimura/Getty Images

We hebben de neiging om objecten en dieren te antropomorfiseren. Dat is, we projecteren menselijke eigenschappen zoals intelligentie en emotie op niet-menselijke dingen, vooral als ze enkele menselijke trekken vertonen. Dus, je zou denken dat dit zou betekenen dat we eerder naar een mensachtige Android zouden gaan dan naar een metaal mechanoïde . We voelen ons blijkbaar op ons gemak bij robots die tot op zekere hoogte steeds meer menselijke fysieke eigenschappen hebben, maar als dit punt eenmaal gepasseerd is, we worden afgewezen. Dit effect wordt de griezelige vallei genoemd.

De griezelige vallei is een term bedacht door Masahiro Mori in 1970. Om dit idee te illustreren, Mori maakte een grafiek met vertrouwdheid op de y-as en menselijke gelijkenis op de x-as en zette ons gevoel van vertrouwdheid uit, of het vermogen om te identificeren, met verschillende robotvormen of menselijke representaties. Industriële robots zijn dichtbij de oorsprong, noch menselijk, noch een gevoel van vertrouwdheid oproepen. Humanoïde robots naderen een hoogtepunt, zowel vertrouwder als menselijker zijn. Maar na dit hoogtepunt er is een plotselinge daling in een vallei (waar dingen als lijken, zombies en prothesehanden liggen), en het stijgt weer naar een tweede piek als het een levend mens nadert. Naar zijn mening, ons comfortniveau neemt toe naarmate robots meer menselijke fysieke eigenschappen krijgen tot een nog niet gedefinieerd punt, waarbij de menselijke eigenschappen de robot ineens onbekend en griezelig maken. Zowel fysieke verschijning als beweging spelen een rol, omdat onmenselijke beweging ook iets onmiddellijk in de vallei kan gooien.

Studies hebben dit idee bevestigd - en een beetje aangepast. Onderzoekers Karl MacDorman, Robert Groen, Chin-Chang Ho en Clinton Koch van de Indiana University School of Informatics gebruikten stilstaande beelden met de gelaatstrekken en huidtexturen die op verschillende manieren waren veranderd om reacties van deelnemers te verzamelen. Ze ontdekten dat griezeligheidsniveaus hoger werden beoordeeld bij gezichten die afweken van normale menselijke proporties wanneer de huidtextuur realistisch was, maar dat terugtrekken van het realisme van de huid zorgde ervoor dat de griezeligheid afnam. Deze resultaten lijken erop te wijzen dat een mismatch tussen proportie en realistische details een boosdoener kan zijn.

Een studie van Ayse Pinar Saygin, Thierry Chaminade, Hiroshi Ishiguro, Jon Driver en Chris Frith gebruikten een bewegende robot (Replie Q2, eigenlijk) om aan te tonen dat het uncanny valley-effect kan worden veroorzaakt door een discrepantie tussen onze verwachtingen en de realiteit met betrekking tot het uiterlijk en de beweging van een androïde. De onderzoekers namen functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI's) van deelnemers terwijl ze een reeks video's van Repliee Q2 bekeken. een mechanisch ogende robot (dezelfde Android, maar "gevild" om de onderliggende delen te onthullen), en een levend mens (in feite het Android-model), allemaal dezelfde handelingen uitvoeren. De hersenen van de deelnemers reageerden op dezelfde manier op de menselijke en meer mechanisch ogende robot. Maar bij het bekijken van de meer menselijke Android, verschillende hersengebieden vertoonden activiteit dan in de andere gevallen, en deze gebieden hadden te maken met het verbinden van de visuele cortex met delen van de hersenen die te maken hebben met het beïnvloeden en interpreteren van beweging. Het levert bewijs dat het uncanny valley-effect misschien wordt geactiveerd wanneer iets dat er voornamelijk menselijk uitziet op een niet-menselijke manier beweegt (d.w.z. waar uiterlijk en beweging niet overeenkomen met de manier waarop onze hersenen denken dat ze zouden moeten). Robots die bewegen zoals we verwachten dat robots bewegen en mensen die bewegen zoals we verwachten dat mensen bewegen, natuurlijk, schrik ons ​​niet af.

Een mogelijke evolutionaire reden voor onze afkeer van afwijkingen in het uiterlijk en de beweging van een androïde is dat elke onregelmatigheid in een menselijke vorm op ziekte zou kunnen duiden, en we kunnen vastbesloten zijn om terug te deinzen om de verspreiding van ziekten te voorkomen. Een zekere anders-zijn in een andere persoon kan ook onze afkeer opwekken van mensen die we niet als acceptabele partners zouden beschouwen. Maar wat de onderliggende biologische reden ook is, robotici zoeken naar manieren om hun creaties uit de vallei te houden.

Persoonlijke bubbel

Studies hebben aangetoond dat als een robot menselijke eigenschappen heeft, mensen geven eerder de voorkeur aan een vergelijkbare persoonlijke ruimte tussen hen en de robot als tussen henzelf en een ander mens. Maar als de robot meer mechanisch is, ze zullen het veel dichterbij laten komen. Misschien vallen de minder mensachtige robots meer in het rijk van levenloze objecten.

Moeten we de Uncanny Valley overbruggen?

Misschien omdat zijn robotachtige uiterlijk de griezelige detector bij mensen niet doet afgaan, Honda's ASIMO is een soort robotambassadeur geworden. De vriendelijke 'bot heeft zelfs een regelmatig optreden in Disneyland. ©Dilip Vishwanat/Getty Images voor Honda

Hoewel het het doel van sommige robotici is om androïden te maken die zo menselijk lijken in uiterlijk en beweging dat ze voorbij de griezelige vallei komen, velen omzeilen het probleem door niet-menselijke maar zeer expressieve robots te maken. Leonardo is een schattige en harige robot gemaakt in samenwerking tussen MIT en Stan Winston Studios. Hij kan verschillende gezichtsuitdrukkingen vertonen, kan gezichten herkennen en wordt door mensen begeleid om verschillende vaardigheden te leren. En onderzoekers zoals Heather Knight geloven dat de sociale capaciteiten van de robot ook de sleutel kunnen zijn om de griezelige vallei te vermijden.

Er is een school van denken dat robots kunnen worden gemaakt om te verschijnen, evenals sociaal communiceren en interageren, net genoeg mensen om ons op ons gemak te stellen, maar niet zozeer dat ze echt menselijk lijken. Het idee is om robots genoeg functies te geven waardoor we ze kunnen antropomorfiseren, zoals het vermogen om communicatiesignalen te geven en erop te reageren, om de emotionele toestanden van mensen te herkennen en dienovereenkomstig te reageren, en om persoonlijkheid en emotie te vertonen (hoe kunstmatig ook), onder andere. De robots zouden hun eigen vorm hebben, een ontworpen voor het werk waarvoor ze bedoeld waren, en de discrepantie tussen onze verwachtingen en hun uiterlijk zou niet optreden. Mori zelf stelde in zijn artikel uit 1970 zelfs dat ontwerpers moeten streven naar de eerste piek in zijn grafiek, niet de tweede, om te voorkomen dat je in het griezelige gebied valt. Misschien zou deze benadering robots helpen om naadloos in ons leven te passen zonder ons de sukkels te geven.

Maar anderen blijven streven naar totaal menselijk realisme, zoals Ishiguro, wie behoort tot degenen die geloven dat androïden de griezelige vallei kunnen overbruggen door het menselijke uiterlijk en de beweging te vergroten. Afgezien van hun realistische haar- en huidtextuur, zijn Repliee Q2 en Geminoid HI-1 waren beide ook ontworpen om gewone onwillekeurige menselijke microbewegingen uit te voeren, als constant lichaam dat verschuift en knippert, evenals ademen, natuurlijker overkomen. En ze gebruiken luchtaandrijvingen, met behulp van een luchtcompressor, om beweging te beïnvloeden zonder mechanische geluiden uit te zenden.

Ook cultuur kan een rol spelen. In Japan, kunstmatige vormen komen al vaker voor en worden geaccepteerd dan in plaatsen als de VS. Er zijn zelfs een paar synthetische popsterren geweest (een geanimeerde, en één een door de computer gegenereerde mashup van de kenmerken van haar echte bandleden). Misschien kan de griezelige vallei in andere delen van de wereld worden doorkruist via de toenemende prevalentie van androïden. Misschien wennen we er allemaal aan.

Maar dit is niet een fenomeen dat alleen bij robots voorkomt. Het gebeurt met andere grotendeels realistische weergaven van de menselijke vorm, zoals animaties. Er waren veel meldingen van mensen die de geanimeerde menselijke karakters in de films "Final Fantasy:The Spirits Within" en "The Polar Express" als griezelig of onaangenaam vonden. Beide films werden geprezen vanwege hun doorbraken in computergraphics (CG) fotorealisme. Maar de personages waren niet echt genoeg om de vallei te overstijgen.

We kunnen alles proberen, van verminderd realisme tot volledige menselijke mimiek, om verder te experimenteren met welke vormen en functies we het meest waarschijnlijk zullen accepteren van onze robot en computer-gegenereerde broeders. We moeten de griezelige vallei doorkruisen of helemaal vermijden, omdat robots en computergraphics voor de lange termijn bij ons zijn.

Veel meer informatie

Opmerking van de auteur

L, voor een, zullen onze robothelpers verwelkomen, of het nu glimmende metalen machines zijn of androïden met een siliconenhuid. Ik ben een middelmatige huishoudster, doen soms meer kwaad dan goed bij het uitvoeren van reparaties, en zou veel liever een boek lezen dan op de weg moeten letten tijdens het rijden naar het werk, dus ik zie een paar goede directe toepassingen voor geavanceerde robots. Zeker wel, voorzichtigheid is geboden op het gebied van veiligheid en ethiek. In literatuur en film, robots hebben de neiging om in de war te raken en hun makers te doden of te onderwerpen. Maar aangezien de enige huishoudelijke robots die momenteel in de handel verkrijgbaar zijn speelgoed en stofzuigers zijn, Ik betwijfel of we binnenkort volledig bewuste humanoïde kunstmatige intelligentie zullen bereiken. Wat mijn voeg betreft, de toekomst kan niet snel genoeg komen.

gerelateerde artikelen

  • Kunnen computers en robots bewust worden? Als, Wat gebeurt er dan?
  • Gaan robots trouwen?
  • Hoe robots werken
  • 10 robots met vuile banen
  • Hoe ASIMO werkt
  • Hoe geboortesimulators werken

bronnen

  • Aldred, Jessica. "Van Synthespian tot Avatar:herkaderen van de digitale mens in Final Fantasy en The Polar Express." Medialandschap. Winter 2012. (11 november, 2012) http://www.tft.ucla.edu/mediascape/Winter2011_Avatar.pdf
  • Anderson, Alu. "Interview:de vorm van Android-robots die eraan komen." Nieuwe wetenschapper. 28 juli 2007, jaargang 195, Uitgave 2614, Pagina's 46-47. (4 november, 2012)
  • Del Rey, Lester. "Helen O'Loy." Verbazingwekkend. December 1938.
  • Duffy, Brian R. "Antropomorfisme en de sociale robot." Robotica en autonome systemen. maart 2003, jaargang 42, Nummer 3/4, Pagina's 177-190. (13 november, 2012)
  • homoheer, Chris. "Uncanny Valley:Zullen we ooit leren leven met kunstmatige mensen?" Christelijke Wetenschapsmonitor. 14 september 2011. (4 november, 2012) http://www.csmonitor.com/Innovation/Tech/2011/0914/Uncanny-Valley-Will-we-ever-learn-to-live-with-artificial-humans
  • Gilles, Jim. "Wat zet het griezelige in robotkruipers?" Nieuwe wetenschapper. 27 oktober 2007, jaargang 196, Uitgave 2627, Pagina 32. (3 november, 2012)
  • Ishiguro, Hiroshi. "Android-wetenschap:bewuste en onbewuste herkenning." Verbindingswetenschap. december 2006, jaargang 18, nummer 4, Pagina's 319-332. (4 november, 2012)
  • Ishiguro, Hiroshi. "Wetenschappelijke problemen met Androids." Internationaal tijdschrift voor onderzoek naar robotica. januari 2007, Jaargang 26, Zaak 1, Pagina's 105-117. (4 november, 2012)
  • Landauer, Elisabeth. "Waarom zombies, robotten, clowns maken ons gek." CNN. 27 september 2012. (4 november, 2012) http://www.cnn.com/2012/07/11/health/uncanny-valley-robots/index.html
  • MacDorman, Karl F., Robert D. Groen, Chin Chang Ho, en Clinton T. Koch. "Te echt voor comfort? Griezelige reacties op computergegenereerde gezichten." Computers in menselijk gedrag. mei 2009, jaargang 25, nummer 3, Pagina's 695-710. (4 november, 2012).
  • Mori, Masahiro. Vertaald door Karl F. MacDorman en Takashi Minato. "The Uncanny Valley" Energie. 1970, Deel 7, nummer 4, Pagina's 33-35. (9 november, 2012) http://www.androidscience.com/theuncannyvalley/proceedings2005/uncannyvalley.html
  • MIT. "Leonardo" (11 november, 2012) http://robotic.media.mit.edu/projects/robots/leonardo/overview/overview.html
  • Murray, Charles J. "'Marilyn Monrobots' wordt geaccepteerd door humor." Ontwerp Nieuws. augustus 2011, jaargang 66, nummer 8, Pagina's 30-32. (3 november, 2012)
  • "Robots het meest griezelig als ze op mensen lijken (VIDEO'S)." Huffington Post. 31 januari 2012. (9 november 2012) http://www.huffingtonpost.com/2012/01/30/robots-creepy_n_1242603.html
  • zeg, Ayse Pinar, Thierry Chaminade, Hiroshi Ishiguro, Jon Bestuurder, en Chris Frits. "Wat niet zou moeten zijn:voorspellende codering en de griezelige vallei in het waarnemen van menselijke en humanoïde robotacties." Sociaal-cognitieve en affectieve neurowetenschappen. april 2012, Deel 7, nummer 4, Pagina's 413-422. (3 november, 2012)
  • Schaub, Ben. "Mijn Android-tweeling." Nieuwe wetenschapper. 14 oktober 2006, Pagina's 42-46. (13 november, 2012)
  • Schwartz, Terri. "'Prometheus' virale advertentie voor David 8 toont Michael Fassbender als een huiveringwekkende Android." 17 april 2012. (12 november, 2012) http://www.ifc.com/fix/2012/04/prometheus-viral-ad-david-8-michael-fassbender
  • Villarreal, Javier Jiménez, en Sara Ljungblad. "Experience Centered Design voor een robotachtig eethulpmiddel." HRI'11-conferentie. ACM. 7 maart 2011. (11 november, 2012) http://dl.lirec.org/papers/lbr138-jimenez.pdf
  • Walters, Michael L. en Kheng Lee Koay, Dag Sverre Syrdal, Kerstin Dautenhahn, en René naar Boekhorst. "Voorkeuren en percepties van het uiterlijk en de belichaming van robots in mens-robotinteractieproeven." LIREC-rapport:Foundations of Embodied Companions (D.6.1). 30 mei 2009. (11 november, 2012) http://dl.lirec.org/deliverables/Lirec-D.6.1-Foundations%20of%20embodied%20companions.pdf
  • Wilson, Daniel H. "Resident Roboticist" populaire mechanica. mei 2006, jaargang 183, nummer 5, Pagina 26. (3 november, 2012)