恐怖谷理论

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恐怖谷理论（Uncanny Valley）

　　恐怖谷理论是一个关于人类对机器人和非人类物体的感觉的假设，在1970年被日本机器人专家森昌弘提出。1970年，日本东京工业大学著名机器人专家森政弘教授(Masahiro Mori)在日本一家很不起眼的杂志《能源》(Energy)上发表了一篇名为《恐怖谷》(The uncanny valley)的文章。在这篇文章中，森政弘提出了“恐怖谷”理论。其核心观点是，随着仿真物(如机器人、玩偶等)模拟真实性程度的变化，人对其亲和力也会产生变化，一般规律是亲和力随着仿真程度增高而增高，但当仿真程度到达一个较高临界点时，人的亲和反应会陡然跌人谷底，突然会产生对这个仿真物的排斥、恐惧、困惑等反向心理。

　　这一理论在随后的很多年并没有引起学术界太大的反响，随着进入2l世纪，尤其是近几年来，恐怖谷理论在西方学界掀起了一个不大不小的研究热潮。从恐怖谷理论研究本身到仿生机器人研究，从心理学研究到社会学研究，从传播学到数码影像艺术，许多领域都有所涉及，“恐怖谷”逐渐成为一个引用频率极高的理论热词。与国外的热潮形成鲜明对比，在国内学术界，对这一理论的专门介绍和研究非常稀少，尤其是探讨恐怖谷理论与数码影像艺术领域的研究更是稀缺。显然，我们应加强这一理论的介绍及相关领域的研究。^[1].

　　“恐怖谷”一词用以形容人类对跟他们相似到特定程度之机器人的排斥反应。而“谷”就是指在研究里“好感度对相似度”的关系图中，在相似度临近100%前，好感度突然坠至反感水平，回升至好感前的那段范围。 　　

　　恐怖谷现象可以用以下想法解释，如果一个实体“不够拟人”，那它的类人特征就会显眼并且容易辨认，产生移情作用。在另一方面，要是一个实体“足够拟人”，那它的非类人特征就会成为显眼的部分，在人类观察者眼中产生一种古怪的感觉。

　　另一个可能性是，患病者与尸体跟一些类人机器人有很多视觉上的畸形相似，引出观察者同样的惊慌和情绪反应。这种反应在机器人上比尸体来得更糟，因为人们能轻易明白自己对尸体起厌恶感觉的原因，却无法清楚了解自己为何对机器人产生这种厌恶。行为上的畸形包括疾病的行为特征、神经学上的状态甚或精神上的机能障碍，于是唤起观察者严重的负面情绪。

　　这现象也能用进化心理学的理论解释。首先，引起恐怖谷效应的实体已足够地拟人，能被视为人类物种的一员。根据进化心理学的理论，经过数百万年的物竞天择，没有被大自然淘汰的现存人类脑部中有一种逻辑偏袒性，提供一种高度能力去感应并且排斥那些反映遗传性疾病或缺乏健康的，整体外表上的人类畸型。因此在有意或无意间，那些反常的类人个体在人类基因库中会有的潜在冲击，同样会引起观察者的警惕。这解释了为什么人类通常不觉得能进行性接触的类人实体十分有魅力。 　　

　　恐怖谷理论来自于森政弘教授自己的类人机器人研究与制造实践，它不是无中生有的猜想，而是从实践中总结的研究成果。最为可贵的是，他还让自己的理论可视化，绘制了一幅恐怖谷理论曲线图。

　　在这幅曲线图中，横坐标代表仿真物模拟的逼真程度，纵坐标代表仿真物与人之间的亲和程度，实曲线代表人们对静态仿真物的好感度随着其逼真性变化而发生的变化，虚曲线代表人们对动态仿真物的好感度随着其逼真性变化而发生的变化。两根曲线的下凹区间代表好感度的最低水平，如山谷状，所以被命名为“恐怖谷”。根据这幅图，我们至少可以总结以下四条规律：

　　第一，在中等程度稍偏上的逼真性以前，无论是静态仿真物还是动态仿真物，人们对它的好感程度是随着逼真性的提高而增加的。这也就是说，中等程度稍偏上的仿真是最受人们欢迎的，最能够赢得受众。

　　第二，随着逼真性向较高程度增强，无论是静态仿真物还是动态仿真物，人们对它的好感程度会产生一个陡然下降的趋势，而一旦逼真性到达一个较高的临界点，好感度会坠人谷底。而随着逼真性到达几乎100％比例的时候，好感度又会升到最高值。这说明，在不能做到完全仿真的前提下，盲目追求高仿真度不是明智的选择。

　　第三，动态仿真物引起的好感变化要比静态仿真物引起的好感变化剧烈得多，换句话说就是动态的恐怖谷比静态的更恐怖。

　　第四，在恐怖谷那个临界坐标点，人们对高度仿真的机器人或玩偶会产生尸体、僵尸和行尸走肉等恐怖感受。 　　

　　这几条规律存在吗？仅仅是理论假设吗？的确，这一理论遭受过不少怀疑，也有学者通过一些实验后撰文说恐怖谷效应发生的可能性是不确定的，甚至还有学者称其为伪科学。但近几年更多的科学实证研究一次次证明，恐怖谷及其规律存在的可能性极大。

　　2009年，美国普林斯顿大学的实验人员在实验室用长尾猕猴进行了一个著名的实验，试图揭示恐怖谷不仅仅在人类中存在，从而进一步揭示恐怖谷可能与动物进化有关。在实验中，给猴子呈现低仿真(unrealistic)、高仿真(realistics ynthetic)和完全真实(real)的三种不同仿真度猴脸影像，然后记录猴子观看这些影像的次数和时间。令实验人员吃惊的是，猴子的视觉行为陷入了恐怖谷：猴子们普遍对于高仿真猴脸的注视次数和注视时间最短，猴子对这一类猴脸产生拒绝心理。这一现象表明：在猴子身上也存在类似于人类的恐怖谷效应。

　　2011年，美国佛罗里达大西洋大学和普林斯顿大学的研究人员一起合作又在婴儿身上进行了相关实验。他们把人类面孔(humanface)、仿真面孔(realistic avatar face)、低仿真面孔(unrealistic avatar face)三种类型的影像呈现给6、8、10、12个月大的婴儿观看，然后进行相关数据记录。最后发现：随着年龄的增长，婴儿对高仿真面孔的注视时间呈减少趋势，而对真实人类面孔的注视时间则线性增加，恐怖谷效应出现在婴儿12个月大的时候，这与人类认知心理成长中真正的人类面孔知觉经验产生时间相一致。

　　同样在2011年，美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员从认知神经科学的角度出发，研究了在观看机器人、仿真机器人和真人动态时受众大脑皮层中到底发生了怎样的活动。结果发现：人类在观看仿真机器人时的大脑皮层活动呈现出最剧烈和最频繁的状态。这似乎表明：人类真的存在恐怖谷效应，因为面对仿真机器人时的恐怖、迷惑等心理已通过脑电波的活动频度和强度体现出来。 　　

　　纵使一般的实验结果及应用仅限于机器人身上，恐怖谷的原理甚至可以伸延应用于电脑动画的角色上。美国的电影评论家Roger Ebert曾应用恐怖谷的概念于电影中类人角色的化妆及服装上，特别在《萤火虫之墓》中。

　　有些人认为恐怖谷是制作电脑动画的难处。很多针对电脑动画的影评都引恐怖谷为他们不喜欢某特定电影的原因。这个理论引申出如果希望令人类对某物件的好感度增加，就要尽量在卡通人物的外表上少加入些人类特征，以免堕入“恐怖谷陷阱”。

　　电影中恐怖谷的例子，可以在皮克斯公司的小锡兵中找到。电影中婴孩的脸全由电脑绘出，跟人类差别不大，但却引起小孩子的恐惧和反感。二维影象令恐怖谷的效果减弱，但婴孩的脸部细节依然令人物看起来既邪恶又世故。而《玩具总动员》中的胡迪也被视为恐怖谷的例子。

　　在迪士尼公司出品的三维电脑动画片《无敌破坏王》中，‘漩涡’（Turbo）这个角色成为恐怖谷应用在反派角色塑造上的成功例子。 　　

　　对于恐怖谷理论，作家斯科特·麦克劳德在他的作品认识漫画（Understanding Comics）中提出另一个版本的剖析。他指出，一些结构简单的卡通人物，更能为读者保留想像空间及增强他们的认同感，如蛋黄哥。因此，一个简单的卡通人物能使读者代入他们的自我认知；相反地，要是卡通人物的结构渐趋复杂甚至到接近照片的程度，人们会感到那是远离自己的“他”，对认知感到困难，动画《恶之华》便是一例。

　　McCloud主要从事具像派艺术，例如电子游戏、漫画与动画，而非像森政弘般探讨真实世界中的类人实体。森政弘的一篇短论文也曾提及艺术作品上的恐怖谷理论：他提出人类图案的艺术“理想化”会比真实人类的脸孔更能令好感回升（以佛的传统表达方式作为例子）。 　　

　　随着游戏机与个人电脑的发展，电子游戏中的恐怖谷现象将会越趋常见，特别在“次世代”的硬件中。

　　图形处理器的制造商NVIDIA及ATI（现在为AMD）制造了技术展示样本，描绘出更真实的人类特征。

　　在过去的E3电子娱乐展览中，新力公司曾展示一些绘像已进入恐怖谷的预售硬件。在2000年，新力公司以PlayStation 2的情绪引擎展示了一个真实的老人脸孔。在2005年，新力展示了影星Alfred Monlina在真实灯光散射下的脸孔表情变化。2006年，美商艺电公司展示了以一种崭新表情捕足技术所绘制的泰格·伍兹头部，而这正是她在市场上称之为Playable Universal Capture（或简称为UCAP）的技术。另一件展示品则来自预售的"Heavy Rain"。电影中展示一个女人正聆听游戏的一部分。