Эффект зловещей. Эффект «Зловещей долины
Открытого без малого 40 лет назад японским учёным Масахиро Мори. За это время разработчики предприняли множество попыток создать робота, с которым человек мог бы разговаривать на равных. Но даже лучшие образцы пока вызывают лёгкое чувство… беспокойства.
Или у вас - нет?
Что за феномен
Эффект «зловещей долины» (uncanny valley) заключается в том, что воспринимается человеком как дружественный объект лишь до определённой степени схожести. Если человекоподобные механизмы с микросхемами и горящими лампочками мы воспринимаем как нечто мирное и комичное, то совсем иная ситуация - с , максимально похожими на нас. Мелкие несоответствия реальному человеку (идеально симметричное, застывшее лицо, резкость мимики) провоцируют страх и неприязнь.
Если изобразить человеческое восприятие робота на графике, мы увидим ту самую «долину», которую образует кривая, обозначающая правдоподобность. Иными словами, человеку комфортнее взаимодействовать с таким же человеком либо машиной (промышленным роботом, компьютером и т.д.), чем с роботом, максимально похожим на человека.
Почему так происходит?
На этот счёт есть четыре основных теории:
человек бессознательно анализирует и отторгает мельчайшие отклонения от нормы, вследствие чего воспринимает робота не как машину, а как больного или мёртвого человека;
видя гуманоидного робота, человек сталкивается с неизвестным существом, от которого можно ожидать чего угодно;
мы не в состоянии понять чувства объекта, подобного себе, и нас охватывает чувство неизвестности;
человек не получает прогнозируемой реакции от робота и воспринимает его как человека-психопата, а это, опять же, грозит опасностью.
Воскрешённый писатель и английский джентльмен
Четыре видео демонстрируют роботов, максимально напоминающих человека: они разговаривают, реагируют на движения собеседника и даже отвечают на его вопросы, гримасничая и кивая.
Какие эмоции они у вас вызывают? Ощущаете ли вы эффект «зловещей долины» на себе?
Джулс
Джулс - робот, способный поддержать джентльменский диалог. Он сделан из гибкого лёгкого материала, слабо отличимого от человеческой кожи - по крайней мере, на видео.
Этот антропоморфный робот, произве… скорее рождённый в Hanson Robotics , поддержит разговор «благородным» голосом, каким обычно объявляют станции метро. Ответ будет сопровождён довольно натуральной мимикой.
Кроме того, многие интернет-пользователи находят этого персонажа очень привлекательным внешне.
Эрика
Эрика - робот, созданный японским робототехником и главой лаборатории робототехники при Осакском университете Хироси Исигуро и представленный в 2015 году в токийском музее, посвящённом науке и инновациям.
Роботы, способные существовать с людьми, - прямая специализация Хироси Исигуро. За разработки в этой области он получил Премию Знаний (1 миллион долларов) и включён в список 100 ныне живущих гениев по версии Creators Synectics (опубликован Daily Telegraph в 2007-м).
Эрика не только двигается и разговаривает, но довольно точно показывает «эмоции» с помощью мимики и жестов и даже в состоянии распознать невербальные сигналы человека.
Курокава
Курокава (Kurokawa) - совместная разработка производителя робототехники Kokoro и Национального института передовых научных исследований и технологий (AIST ). У этого суперреалистичного человекоподобного робота есть «предшественник» - Актроид-Ф (Actroid -F ).
Роботы способны поддерживать разговор друг с другом, использовать 12 выражений лица в зависимости от происходящего и имитировать движения людей.
Оба робота были успешно протестированы в клиниках: эксперимент состоял в том, чтобы проследить за реакцией живых людей в присутствии гуманоидов. Выяснилось, что лишь четверо пациентов из 70 чувствовали себя некомфортно в такой ситуации.
Испытывали ли вы необъяснимую тревогу, увидев в витрине магазина похожих на человека кукол или манекены, или после того, как вам показали реалистичного робота? Казалось ли вам, что что-то не так, но вы не можете объяснить причину этого состояния? Если ваш ответ - «да», что вполне вероятно, особенно если вы знакомы с таким жанром фильмов, как научная фантастика, или видели созданные компьютером изображения, то вы испытали на себе так называемый эффект «Зловещей долины».
Лицо антропоморфного робота, созданного с помощью технологии ИИ
В 1970 году японский инженер-робототехник Масахиро Мори (Masahiro Mori) опубликовал в журнале Energy Magazine статью под названием «Зловещая долина». Английское название происходит от понятия «uncanniness» (нечто знакомое, но странное и внушающее беспокойство), которое впервые упоминалось в начале XX века психиатром Эрнстом Ентшем (Ernst Jentsch), а затем Фрейдом, ссылавшимся на историю механической куклы Олимпии в произведении Гофмана.
В своей статье Мори представил результаты исследования, согласно которым внешность робота может вызывать отрицательную реакцию у человека. Для исследования использовались разные виды роботов: от шарнирных манипуляторов, сваривающих кузов автомобиля, до кукол Бунраку (больших кукол японского театра) и невероятно реалистичных андроидов.
Вполне закономерно, что промышленные роботы не вызывали практически никакой реакции, как, например, и обычный тостер. Нет ничего удивительного и в том, что плюшевый медведь вызвал чуть более сильную эмоцию - симпатичный и милый робот. Проще говоря, чем больше андроид напоминал человека, тем больше он нравился людям. В теории мы получаем прямую зависимость, но только до тех пор, пока участникам не показывали робота, который слишком похож на человека. Сходство с человеком, сначала вызывающее симпатию, при достижении высокого уровня реализма и точности начинает вызывать антипатию.
Хотя в настоящее время это только теория, сторонники концепции полагают, что подобная реакция связана с распознаванием лица - важной способностью людей (и приматов). Всего за 170 миллисекунд человек определяет, знакомо ли ему лицо другого человека, настроен ли другой человек враждебно и хорошо ли себя чувствует.
В случае с плюшевым медведем распознавание лица не используется, так как игрушка воспринимается как объект. Но в случае с роботом, который выглядит в точности как человек, мозг не может обработать противоречивую информацию, считываемую с лица андроида (друг или враг, взволнован или нет и т. д.). Примечательно и то, что слишком реалистичный робот вызывает такие же негативные эмоции, как и труп, и это соответствует самой нижней точке кривой эффекта «Зловещей долины».
Или другой объект, выглядящий или действующий примерно как человек (но не точно так, как настоящий), вызывает неприязнь и отвращение у людей-наблюдателей.
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Страх, возникающий при созерцании «человека», имеющего небольшие отклонения от нормы, и усиление впечатления из-за его движения были подмечены ещё в 1818 году писательницей Мэри Шелли в романе «Франкенштейн, или Современный Прометей »:
Как описать мои чувства при этом ужасном зрелище, как изобразить несчастного, созданного мною с таким неимоверным трудом? А между тем члены его были соразмерны, и я подобрал для него красивые черты. Красивые - Боже великий! Жёлтая кожа слишком туго обтягивала его мускулы и жилы; волосы были черные, блестящие и длинные, а зубы белые как жемчуг; но тем страшнее был их контраст с водянистыми глазами, почти неотличимыми по цвету от глазниц, с сухой кожей и узкой прорезью чёрного рта. <…> На него невозможно было смотреть без содрогания. Никакая мумия, возвращенная к жизни, не могла быть ужаснее этого чудовища. Я видел своё творение неоконченным; оно и тогда было уродливо; но когда его суставы и мускулы пришли в движение, получилось нечто более страшное, чем все вымыслы Данте.
Мэри Шелли. Франкенштейн, или Современный Прометей
Интересными наблюдениями поделился в своей книге «С человеком на борту» лётчик-испытатель, инженер-методист первого отряда космонавтов и писатель Марк Галлай :
В отличие от них манекен, как существо неживое (которое, например, объесться чем-либо было не в состоянии), казалось бы, никаких дискуссионных проблем вызвать не мог. Не должен был… Однако это только так казалось. Как вскоре выяснилось, одна из извечных общих проблем моделирования - об оптимальной мере приближения модели к натуре - проявила себя и здесь.
В одной из комнат пристройки к монтажно-испытательному корпусу расположились «спасенцы» - представители конструкторского бюро, создавшего катапультируемое кресло и скафандр космонавта. За несколько дней до пуска корабля-спутника - это было, если не ошибаюсь, как раз в день моего первого приезда на космодром - они предъявили Королёву и нескольким «сопровождающим его лицам» всё своё хозяйство в собранном виде: кресло и прикреплённый к нему системой привязных ремней облачённый в ярко-оранжевый скафандр манекен.
Изготовители манекена постарались, чтобы всё - во всяком случае, всё доступное обозрению - в нём было «как у человека». А посему сделали ему лицо совершенно человекоподобное: со ртом, носом, глазами, бровями, даже ресницами… Я не удержался от реплики, что, мол, увидев такую фигуру где-нибудь в поле или в лесу, наверное, в первый момент принял бы её за покойника.
«Как описать мои чувства при этом ужасном зрелище, как изобразить несчастного, созданного мною с таким неимоверным трудом? А между тем члены его были соразмерны, и я подобрал для него красивые черты. Красивые — Боже великий! Жёлтая кожа слишком туго обтягивала его мускулы и жилы; волосы были черные, блестящие и длинные, а зубы белые как жемчуг; но тем страшнее был их контраст с водянистыми глазами, почти неотличимыми по цвету от глазниц, с сухой кожей и узкой прорезью чёрного рта. <…> На него невозможно было смотреть без содрогания. Никакая мумия, возвращенная к жизни, не могла быть ужаснее этого чудовища. Я видел своё творение неоконченным; оно и тогда было уродливо; но когда его суставы и мускулы пришли в движение, получилось нечто более страшное, чем все вымыслы Данте».
Почему при всей соразмерности черт и человекоподобии творение доктора Франкенштейна производило такой пугающий эффект? Разгадка кроется именно в мелком несоответствии, неполном сходстве с человеком. В XIX веке еще не было анимации и робототехники, но Мэри Шелли уже интуитивно подметила и описала эффект, который спустя много лет получит название «зловещей долины» (uncanny valley).
Название и описание этому феномену дал японский робототехник Масахиро Мори. В 1978 году он провел исследование эмоциональной реакции людей на внешний вид роботов. Сначала результаты опроса были предсказуемы: чем больше робот походил на человека, тем большую симпатию вызывал. Однако начиная с определенной степени приближенности к человеку, реакция сменялась на отвращение и страх. Этот неожиданный спад на графике симпатии получил название зловещей долины.
Фото: ru.wikipedia.orgПричина этого явления до сих пор не выяснена. Возможно, дело в том, что до определенного уровня сходства с человеком робот не воспринимается как человек, и потому все несоответствия выглядят как должное. А при максимально возможном на современном этапе человекоподобии робот перестает восприниматься как робот и выглядит, как оживленный труп. В движении жуткий эффект усиливается из-за неестественной мимики и дерганых движений.
Яркий пример такого нежелательного эффекта — новейшие японские андроиды, которые в основном делаются в виде миловидных девушек. В неподвижном состоянии они смотрятся вполне привлекательно. Но при запуске начинают выглядеть жутко, так как у них отсутствует больше половины механизмов, аналогичных лицевым мышцам человека. Движения их также слишком резкие и неестественные. Диссонанс подчеркивается ровным голосом робота, который как раз звучит, как нормальный человеческий.
Фото: ru.wikipedia.orgОдна из теорий, объясняющих эффект зловещей долины — теория восприятия угрозы . Ее предложил в 2009 году Минсу Кан. Согласно этой теории, объекты, которые воспринимаются уже не как робот, но еще не как человек, вводят наблюдателя в состояние постоянного когнитивного диссонанса. Неизвестно, чего ждать от таких существ, и из-за этой непредсказуемости возникает страх.
По теории неспособности к эмпатии , предложенной Катрином Миссельхорном, отталкивающее впечатление обусловлено тем, что мы не в состоянии понять чувства объекта, что также приводит к мучительному чувству неизвестности. А согласно теории психопатов Анжелы Тинвелл, мы боимся того, что к эмпатии не способен сам робот, то есть подсознательно воспринимаем это существо как психопата.
С точки зрения нейробиологии эффект зловещей долины обусловлен активностью зеркальных нейронов, которые возбуждаются в ответ на чужие действия, копируя их. Противоречивые сигналы, исходящие от андроида, вызывают ощущение дискомфорта.
Впрочем, этот эффект не всегда нежелателен. Иногда он целенаправленно используется художниками для создания пугающих персонажей. Таков, например, G-Man из игры Half-Life, маленькие сестрички из BioShock, практически все зомби и персонажи фильмов ужасов.
Когда-то нашумевшая в Интернете картина художника Билла Стоунхема «The hands resist him» также обязана своим пугающим впечатлением зловещей долине. Там же, где надо избежать этого эффекта, изображение делается стилизованным и нереалистичным. Таковы диснеевские 3D-мультфильмы.
Именно из-за существования зловещей долины при всех широких возможностях современных технологий еще так популярна мультипликация. Несмотря на то что есть техническая возможность создать фотореалистичное изображение, процесс создания 3D-анимации очень затратен, при этом все еще велик риск скатиться в долину. В то же время процесс создания мультипликации сегодня упрощен до предела. Не надо отрисовывать каждый кадр, достаточно просто скопировать и вставить.
Одно из самых значительных достижений художественного фильма Аватар заключается в том, что ему первому в истории кинематографа удалось преодолеть так называемый эффект "Зловещей долины".
Зловещая долина (англ. Uncanny Valley) — гипотеза, по которой робот или другой объект, выглядящий или действующий, примерно как человек (но не точно так, как настоящий), вызывает неприязнь и отвращение у людей-наблюдателей.
В 1978 году японский ученый Масахиро Мори провел опрос, исследуя эмоциональную реакцию людей на внешний вид роботов. Поначалу результаты были предсказуемыми: чем больше робот похож на человека, тем симпатичнее он кажется — но лишь до определённого предела. Наиболее человекоподобные роботы неожиданно оказались неприятны людям из-за мелких несоответствий реальности, вызывающих чувство дискомфорта и страха. Неожиданный спад на графике «симпатии» и был назван «Зловещей долиной», притом Масахиро Мори обнаружил, что анимация усиливает и позитивное, и негативное восприятие.
Возможные причины
Причина такого психологического феномена не выяснена до сих пор. Возможно, проблема в том, что человек так устроен, что подсознательно анализирует малейшие отклонения от «нормальности». Может быть, причина в том, что на определённом уровне сходства робота с человеком машина перестаёт восприниматься как машина и начинает казаться ненормальным человеком или оживлённым трупом, кадавром. Кроме того, причиной неприязни может являться симметрия лица робота, которая редко наблюдается у людей и выглядит немного устрашающе. Феноменом «зловещей долины» издавна пользуются создатели фильмов, литературы, игр и анимации, чтобы вызвать чувство страха, — достаточно вспомнить Франкенштейна, зомби, медсестер из Сайлент-Хилла или киношных девочек-из-колодца. Искусственные персонажи, которые должны вызывать симпатию, не должны быть чересчур похожи на людей, особенно если они анимированы — это хорошо знают мультипликаторы.
Преодоление
Кэмерону предстояло решить, как преодолеть "зловещую долину" анимации - в чём же изъян компьютерных актёров "Беовульфа" и "Полярного экспресса" Земекиса, что как бы здорово те ни были анимированны, у зрителя остаётся впечатление неестественности героев? Как рассказывает сам Кэмерон, "Земекис решил использовать для анимирования лиц те же motion capture камеры, что используются для регистрации движений актёров. Получилось отстойно." Затея Бонэхема заключалась в следующем - производственной бригаде нужно было сделать гипсовые слепки голов всех актёров, затем под каждого актёра смастерить индивидуальную подвесную систему для крошечных видеокамер, которые снимали бы лица с расстояния в несколько сантиметров. Широкоугольные объективы регистрировали бы каждое подёргивание лицевых мышц, каждое моргание глаз, каждый изгиб бровей.
Но для того, чтобы аватары выглядели реалистично, потребовалось ещё больше. До работы с Кэмероном, Бэнехэм (специалист по анимации) "оживлял" Голлума из "Властелина Колец". При анимировании улыбки Голлума художники норовили растянуть его рот чуть шире, чем положено, а это неизбежно привело бы к неестественности персонажа. Для того, чтобы подчеркнуть характерную эмоциональность Голлума, Бэнехэму и его команде пришлось вплотную изучить физиологию: при помощи каких мышц человек улыбается? В каком порядке действуют эти мышцы? Сколько света поглощает кожа и сколько отражает? Какова глубина человеческого зрачка? Мимика Голлума, которая стала главным залогом удивительнейшей реалистичности этого персонажа, это не съёмки performance-capture, а кропотливая, покадровая работа компьютерных художников. Система, которая была выбрана для "Аватара" модернизировала этот процесс - аниматоры теперь получали изображение с закреплённых на головах актёров камер, которые подробно регистрировали все мимические метаморфозы лиц тех или иных героев фильма.
