恐怖谷理論

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恐怖谷理論（Uncanny Valley）

　　恐怖谷理論是一個關於人類對機器人和非人類物體的感覺的假設，在1970年被日本機器人專家森昌弘提出。1970年，日本東京工業大學著名機器人專家森政弘教授(Masahiro Mori)在日本一家很不起眼的雜誌《能源》(Energy)上發表了一篇名為《恐怖谷》(The uncanny valley)的文章。在這篇文章中，森政弘提出了“恐怖谷”理論。其核心觀點是，隨著模擬物(如機器人、玩偶等)模擬真實性程度的變化，人對其親和力也會產生變化，一般規律是親和力隨著模擬程度增高而增高，但當模擬程度到達一個較高臨界點時，人的親和反應會陡然跌人谷底，突然會產生對這個模擬物的排斥、恐懼、困惑等反向心理。

　　這一理論在隨後的很多年並沒有引起學術界太大的反響，隨著進入2l世紀，尤其是近幾年來，恐怖谷理論在西方學界掀起了一個不大不小的研究熱潮。從恐怖谷理論研究本身到仿生機器人研究，從心理學研究到社會學研究，從傳播學到數位影像藝術，許多領域都有所涉及，“恐怖谷”逐漸成為一個引用頻率極高的理論熱詞。與國外的熱潮形成鮮明對比，在國內學術界，對這一理論的專門介紹和研究非常稀少，尤其是探討恐怖谷理論與數位影像藝術領域的研究更是稀缺。顯然，我們應加強這一理論的介紹及相關領域的研究。^[1].

　　“恐怖谷”一詞用以形容人類對跟他們相似到特定程度之機器人的排斥反應。而“谷”就是指在研究里“好感度對相似度”的關係圖中，在相似度臨近100%前，好感度突然墜至反感水平，回升至好感前的那段範圍。 　　

　　恐怖谷現象可以用以下想法解釋，如果一個實體“不夠擬人”，那它的類人特征就會顯眼並且容易辨認，產生移情作用。在另一方面，要是一個實體“足夠擬人”，那它的非類人特征就會成為顯眼的部分，在人類觀察者眼中產生一種古怪的感覺。

　　另一個可能性是，患病者與屍體跟一些類人機器人有很多視覺上的畸形相似，引出觀察者同樣的驚慌和情緒反應。這種反應在機器人上比屍體來得更糟，因為人們能輕易明白自己對屍體起厭惡感覺的原因，卻無法清楚瞭解自己為何對機器人產生這種厭惡。行為上的畸形包括疾病的行為特征、神經學上的狀態甚或精神上的機能障礙，於是喚起觀察者嚴重的負面情緒。

　　這現象也能用進化心理學的理論解釋。首先，引起恐怖谷效應的實體已足夠地擬人，能被視為人類物種的一員。根據進化心理學的理論，經過數百萬年的物競天擇，沒有被大自然淘汰的現存人類腦部中有一種邏輯偏袒性，提供一種高度能力去感應並且排斥那些反映遺傳性疾病或缺乏健康的，整體外表上的人類畸型。因此在有意或無意間，那些反常的類人個體在人類基因庫中會有的潛在衝擊，同樣會引起觀察者的警惕。這解釋了為什麼人類通常不覺得能進行性接觸的類人實體十分有魅力。 　　

　　恐怖谷理論來自於森政弘教授自己的類人機器人研究與製造實踐，它不是無中生有的猜想，而是從實踐中總結的研究成果。最為可貴的是，他還讓自己的理論可視化，繪製了一幅恐怖谷理論曲線圖。

　　在這幅曲線圖中，橫坐標代表模擬物模擬的逼真程度，縱坐標代表模擬物與人之間的親和程度，實曲線代表人們對靜態模擬物的好感度隨著其逼真性變化而發生的變化，虛曲線代表人們對動態模擬物的好感度隨著其逼真性變化而發生的變化。兩根曲線的下凹區間代表好感度的最低水平，如山谷狀，所以被命名為“恐怖谷”。根據這幅圖，我們至少可以總結以下四條規律：

　　第一，在中等程度稍偏上的逼真性以前，無論是靜態模擬物還是動態模擬物，人們對它的好感程度是隨著逼真性的提高而增加的。這也就是說，中等程度稍偏上的模擬是最受人們歡迎的，最能夠贏得受眾。

　　第二，隨著逼真性向較高程度增強，無論是靜態模擬物還是動態模擬物，人們對它的好感程度會產生一個陡然下降的趨勢，而一旦逼真性到達一個較高的臨界點，好感度會墜人谷底。而隨著逼真性到達幾乎100％比例的時候，好感度又會升到最高值。這說明，在不能做到完全模擬的前提下，盲目追求高模擬度不是明智的選擇。

　　第三，動態模擬物引起的好感變化要比靜態模擬物引起的好感變化劇烈得多，換句話說就是動態的恐怖谷比靜態的更恐怖。

　　第四，在恐怖谷那個臨界坐標點，人們對高度模擬的機器人或玩偶會產生屍體、僵屍和行屍走肉等恐怖感受。 　　

　　這幾條規律存在嗎？僅僅是理論假設嗎？的確，這一理論遭受過不少懷疑，也有學者通過一些實驗後撰文說恐怖谷效應發生的可能性是不確定的，甚至還有學者稱其為偽科學。但近幾年更多的科學實證研究一次次證明，恐怖谷及其規律存在的可能性極大。

　　2009年，美國普林斯頓大學的實驗人員在實驗室用長尾獼猴進行了一個著名的實驗，試圖揭示恐怖谷不僅僅在人類中存在，從而進一步揭示恐怖谷可能與動物進化有關。在實驗中，給猴子呈現低模擬(unrealistic)、高模擬(realistics ynthetic)和完全真實(real)的三種不同模擬度猴臉影像，然後記錄猴子觀看這些影像的次數和時間。令實驗人員吃驚的是，猴子的視覺行為陷入了恐怖谷：猴子們普遍對於高模擬猴臉的註視次數和註視時間最短，猴子對這一類猴臉產生拒絕心理。這一現象表明：在猴子身上也存在類似於人類的恐怖谷效應。

　　2011年，美國佛羅里達大西洋大學和普林斯頓大學的研究人員一起合作又在嬰兒身上進行了相關實驗。他們把人類面孔(humanface)、模擬面孔(realistic avatar face)、低模擬面孔(unrealistic avatar face)三種類型的影像呈現給6、8、10、12個月大的嬰兒觀看，然後進行相關數據記錄。最後發現：隨著年齡的增長，嬰兒對高模擬面孔的註視時間呈減少趨勢，而對真實人類面孔的註視時間則線性增加，恐怖谷效應出現在嬰兒12個月大的時候，這與人類認知心理成長中真正的人類面孔知覺經驗產生時間相一致。

　　同樣在2011年，美國加州大學聖地亞哥分校的研究人員從認知神經科學的角度出發，研究了在觀看機器人、模擬機器人和真人動態時受眾大腦皮層中到底發生了怎樣的活動。結果發現：人類在觀看模擬機器人時的大腦皮層活動呈現出最劇烈和最頻繁的狀態。這似乎表明：人類真的存在恐怖谷效應，因為面對模擬機器人時的恐怖、迷惑等心理已通過腦電波的活動頻度和強度體現出來。 　　

　　縱使一般的實驗結果及應用僅限於機器人身上，恐怖谷的原理甚至可以伸延應用於電腦動畫的角色上。美國的電影評論家Roger Ebert曾應用恐怖谷的概念於電影中類人角色的化妝及服裝上，特別在《螢火蟲之墓》中。

　　有些人認為恐怖谷是製作電腦動畫的難處。很多針對電腦動畫的影評都引恐怖谷為他們不喜歡某特定電影的原因。這個理論引申出如果希望令人類對某物件的好感度增加，就要儘量在卡通人物的外表上少加入些人類特征，以免墮入“恐怖谷陷阱”。

　　電影中恐怖谷的例子，可以在皮克斯公司的小錫兵中找到。電影中嬰孩的臉全由電腦繪出，跟人類差別不大，但卻引起小孩子的恐懼和反感。二維影象令恐怖谷的效果減弱，但嬰孩的臉部細節依然令人物看起來既邪惡又世故。而《玩具總動員》中的胡迪也被視為恐怖谷的例子。

　　在迪士尼公司出品的三維電腦動畫片《無敵破壞王》中，‘漩渦’（Turbo）這個角色成為恐怖谷應用在反派角色塑造上的成功例子。 　　

　　對於恐怖谷理論，作家斯科特·麥克勞德在他的作品認識漫畫（Understanding Comics）中提出另一個版本的剖析。他指出，一些結構簡單的卡通人物，更能為讀者保留想像空間及增強他們的認同感，如蛋黃哥。因此，一個簡單的卡通人物能使讀者代入他們的自我認知；相反地，要是卡通人物的結構漸趨複雜甚至到接近照片的程度，人們會感到那是遠離自己的“他”，對認知感到困難，動畫《惡之華》便是一例。

　　McCloud主要從事具像派藝術，例如電子游戲、漫畫與動畫，而非像森政弘般探討真實世界中的類人實體。森政弘的一篇短論文也曾提及藝術作品上的恐怖谷理論：他提出人類圖案的藝術“理想化”會比真實人類的臉孔更能令好感回升（以佛的傳統表達方式作為例子）。 　　

　　隨著游戲機與個人電腦的發展，電子游戲中的恐怖谷現象將會越趨常見，特別在“次世代”的硬體中。

　　圖形處理器的製造商NVIDIA及ATI（現在為AMD）製造了技術展示樣本，描繪出更真實的人類特征。

　　在過去的E3電子娛樂展覽中，新力公司曾展示一些繪像已進入恐怖谷的預售硬體。在2000年，新力公司以PlayStation 2的情緒引擎展示了一個真實的老人臉孔。在2005年，新力展示了影星Alfred Monlina在真實燈光散射下的臉孔表情變化。2006年，美商藝電公司展示了以一種嶄新表情捕足技術所繪製的泰格·伍茲頭部，而這正是她在市場上稱之為Playable Universal Capture（或簡稱為UCAP）的技術。另一件展示品則來自預售的"Heavy Rain"。電影中展示一個女人正聆聽游戲的一部分。