恐怖谷理論（另一個名字是恐懼和困惑之谷，英語：The mysterious   Valley；日語：不気味の谷現(xiàn)象）是一個關(guān)于人類對機(jī)器人和非人類物體的感情的假設(shè)。1970年，由日本機(jī)器人專家森正弘提出。其中，“恐怖谷”一詞由恩斯特·詹池（Ernst Jentsch）1906年在論文《恐怖谷心理學(xué)》中提出，這個概念后來被弗洛伊德采納（Freud）1919年在論文《恐怖谷》中闡述，從而成為著名的心理學(xué)理論。

恐怖谷理論的主要內(nèi)容如下：因?yàn)闄C(jī)器人和人類在外表上、動作都差不多，所以人類也會對機(jī)器人產(chǎn)生積極的感情；當(dāng)機(jī)器人和人類的相似度達(dá)到一定程度時(shí)，人類對它們的反應(yīng)會突然變得極其負(fù)面和厭惡哪怕機(jī)器人和人類只有一點(diǎn)點(diǎn)差別，也會非常顯眼和刺目，讓整個機(jī)器人有一種非常僵硬和恐怖的感覺，就像面對行尸走肉一樣；當(dāng)機(jī)器人與人類的相似度持續(xù)上升，相當(dāng)于普通人之間的相似度時(shí)，人類對它們的情感反應(yīng)會再次回歸積極，從而產(chǎn)生人類之間的共情。關(guān)于恐怖谷形“恐怖谷效應(yīng)”主要原因是生理防御機(jī)制、認(rèn)知加工過程、個體成長早期的知覺發(fā)展、違背預(yù)期假說等。

恐怖谷理論在人與自然中被廣泛應(yīng)用的日常生活和影視作品比如毛絨玩具仿真機(jī)器人都在刻意避免過于擬人化帶來的恐怖谷效應(yīng)；在影視領(lǐng)域，尤其是恐怖電影領(lǐng)域，營造出一種令人不安的感覺。

假設(shè)提出

恐怖谷”這個術(shù)語最初來自德國心理學(xué)家恩斯特·輾遲 s論文《恐怖谷心理學(xué)》在1909年和弗洛伊德 s論文《恐怖谷》在1919年進(jìn)一步闡述。1970年，日本機(jī)器人專家森正弘（Massahiro  Mori）發(fā)表在日本雜志《能源（Energy）》上，《恐怖谷（Uncanny Valley）》提出了人與機(jī)器人交互過程中的恐怖谷效應(yīng)洪建造的恐怖谷他個人經(jīng)歷的概念作為一名開發(fā)機(jī)器人或假肢工程的機(jī)器人專家，他曾經(jīng)覺得，即使是1970年能買到的最像人類的假肢，仍然給人留下一種恐怖或不正常的感覺。這篇文章被翻譯成英文并于2012年發(fā)表。

概念內(nèi)容

莫里鄭弘使用一個數(shù)學(xué)函數(shù)y=f(x)作為他文章開頭的圖表的價(jià)值。這個函數(shù)是解釋單一原因和結(jié)果的抽象公式:y的值取決于X的值或X的結(jié)果。在日常生活中，并不是所有的現(xiàn)象都符合這個規(guī)律莫里鄭弘認(rèn)為，在機(jī)器人領(lǐng)域，試圖創(chuàng)造100個%對人類的模擬是失敗的。動物和木偶接近100個%假肢更容易被人接受為伴侶。這個藏物最終會變成僵尸“恐怖谷”中。

森正弘 s假說指出，因?yàn)闄C(jī)器人和人類在外表上﹑動作也挺像的，所以人類也會對機(jī)器人產(chǎn)生正面的感情；直到一定程度，他們的反應(yīng)會突然變得極度厭惡。機(jī)器人和人類哪怕有一點(diǎn)點(diǎn)差別，也會非常顯眼和刺目，讓整個機(jī)器人看起來非常僵硬和恐怖，讓人覺得自己面對的是行尸走肉。但是，當(dāng)機(jī)器人的外貌和動作與人類的相似度不斷上升時(shí)，人類對它們的情感反應(yīng)也會變得積極，接近于人類之間的共情。

猴子實(shí)驗(yàn)

2009年，美國普林斯頓大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一只猴子 高仿真重建的人臉被放在猴子面前，它的眼睛看向別處的頻率比看到真猴子和卡通猴子時(shí)要高得多因此，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為猴子在看到高仿真圖像時(shí)會感到更加不安。

神經(jīng)元實(shí)驗(yàn)

賽根等人的研究人員發(fā)現(xiàn)，大腦顳葉中存在一個動作感知系統(tǒng)當(dāng)受試者在觀看不同的物體時(shí)，系統(tǒng)會產(chǎn)生神經(jīng)元放電激活，這意味著受試者會對不同物體的行為模式進(jìn)行評價(jià)，以使受試者產(chǎn)生相應(yīng)的情緒、決策與判斷。基于這種生物機(jī)制，研究人員要求受試者觀看三種不同的場景：

1)讓受試者觀看有機(jī)械身體和零件的機(jī)器人，同時(shí)檢測其顳葉腦區(qū)；2)讓受試者觀看一個擁有一對模擬皮膚和四肢的人形機(jī)器人，同時(shí)檢測其顳葉腦區(qū)；3)讓受試者觀看一個真人，并監(jiān)測顳葉大腦區(qū)域神經(jīng)元的活動。

最后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)受試者觀看具有機(jī)械體的機(jī)器人和真人時(shí)，顳葉中的動作感知系統(tǒng)的活動幾乎相同，但當(dāng)受試者觀看具有人形的仿生機(jī)器人時(shí)，其大腦的活動成倍增加。這項(xiàng)研究表明，當(dāng)受試者觀看機(jī)械機(jī)器人和真人時(shí)，因?yàn)樗麄兊拇竽X可以非常容易地對觀察到的物體進(jìn)行分類和確認(rèn)，所以他們不會 處理這件事不需要動員那么多神經(jīng)元然而，當(dāng)受試者面對人形仿生機(jī)器人時(shí)，由于它們具有人形外觀，但動作模式卻像機(jī)器人一樣僵硬不自然，大腦需要調(diào)動更多的腦區(qū)和神經(jīng)元，根據(jù)運(yùn)動模式和外觀對物體進(jìn)行判斷和分類。

假手實(shí)驗(yàn)

2018年，波利亞科夫（Ellen   Polikov）結(jié)果表明，與真手相似度低的假手與相似度高的假手相對相似、在機(jī)械手和真手方面，會導(dǎo)致比較明顯的異樣感。研究人員認(rèn)為，他們的研究結(jié)果與恐怖谷 的概念，并應(yīng)被視為支持假手恐怖的存在。

圖片實(shí)驗(yàn)

2016年，日本學(xué)者松田隼嘉上（Yoshi-Taka   Song Tian）其他人的研究表明，嬰兒也會產(chǎn)生恐怖谷效應(yīng)。他們讓51個6個月到13個月大的嬰兒觀看三張圖片，一張是母親 另一個是陌生人 第三張是母親和陌生人合成的臉 的臉結(jié)果顯示，嬰兒更喜歡看到母親 的臉，接著是陌生人 s的臉，然后兩者合成的臉。

機(jī)器人實(shí)驗(yàn)

2016年，馬瑟（Maya Mathur）其他人對參與者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對機(jī)器人面孔的偏好。實(shí)驗(yàn)1：按照一些嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，他們從網(wǎng)上搜索得到了80張真實(shí)的機(jī)器人臉起初，66名實(shí)驗(yàn)參與者根據(jù)與機(jī)器人或人臉的相似度對機(jī)器人人臉進(jìn)行排序，然后342名實(shí)驗(yàn)參與者對他們的喜歡程度進(jìn)行評估，結(jié)果類似于恐怖谷效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)2：每組有六張機(jī)器人臉，都是數(shù)字合成的外觀從整機(jī)外觀到完整的人臉外觀一組是女性臉，一組是男性臉，分別有52張臉、92名實(shí)驗(yàn)參與者評價(jià)了自己的喜歡程度，結(jié)果也得出了類似恐怖谷效應(yīng)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)果中非常明顯。

電影實(shí)驗(yàn)

2017年，威利·博爾德和其他人研究了觀眾 的評價(jià)結(jié)果，通過讓觀眾觀看不同形式的電影，驗(yàn)證了恐怖谷效應(yīng)。電影D是真實(shí)演員在現(xiàn)實(shí)世界中的表演，電影C是真實(shí)表演通過電腦的處理結(jié)果，非常逼真，幾乎無法分辨電影B是真實(shí)電影的皮克斯動畫的處理結(jié)果，而電影A是真實(shí)電影的一般動畫的處理結(jié)果。觀眾對電影c產(chǎn)生了明顯的恐怖谷效應(yīng)。

關(guān)于恐怖谷形“恐怖谷效應(yīng)”主要原因是生理防御機(jī)制、認(rèn)知加工過程、個體成長早期的知覺發(fā)展、違背預(yù)期假說等。

生理防御機(jī)制

該理論認(rèn)為恐怖谷效應(yīng)是通過進(jìn)化獲得的，是人類在漫長的生活中逐漸產(chǎn)生的一種生理防御機(jī)制。這種進(jìn)化出的生理防御可能與交配和疾病預(yù)防有關(guān)。人類在進(jìn)化的過程中，逐漸形成了識別優(yōu)秀配偶的能力和回避劣質(zhì)配偶的能力。

像人又非人”從外部看，它的存在標(biāo)志著低存活率和低生育率，可能會引起人類的厭惡。同樣，這種外觀也可能預(yù)示著一種不好的疾病、病菌、死亡會導(dǎo)致人類產(chǎn)生自然的逃避行為。對于重病病人、身體會有本能的厭惡，這也是同樣的生存機(jī)制。

分類困難和避免不確定性

高仿真形式下真假不確定帶來的不安。模擬的程度很低，人也不怕，因?yàn)橹朗羌俚模夷M的程度足夠高，人有時(shí)候也不確定是真是假把真人當(dāng)假人，把假人當(dāng)真人，會嚇到人。

另外，從威脅感上來說，和人類如此相似而不是人類，會讓人覺得自己會受到潛在的威脅。當(dāng)人們期望模擬的機(jī)器人應(yīng)該像機(jī)器人一樣，而實(shí)際上它卻像人類一樣做著各種表情時(shí)，人的繁衍就矛盾了、困惑，認(rèn)知不能馬上解決這個矛盾，進(jìn)而生出焦慮，甚至恐怖等負(fù)面情緒。

知覺發(fā)展

人類個體在從出生到成長的過程中，通過各種渠道發(fā)展對一定文化背景下事物的認(rèn)識。現(xiàn)有的對嬰幼兒的實(shí)驗(yàn)研究表明，不同年齡的兒童對恐怖谷效應(yīng)的敏感度存在明顯差異。美國學(xué)者拉克維茨（David Lewkowicz）其他人的研究表明，嬰兒更不愿意看具有恐怖特征的虛擬面孔，而不是真實(shí)面孔。年齡較小的嬰兒（6個月）這方面的表現(xiàn)不明顯，但是大一點(diǎn)的寶寶（12個月）表現(xiàn)則非常顯著。

違背預(yù)期假說

違背期望假說可能主要來源于人類的擬人心理特征。20世紀(jì)初，德國心理學(xué)家延斯（Ernst Jentsch）認(rèn)為人類產(chǎn)生恐怖感的一個重要原因是人類本能地將外部世界的事物與自身進(jìn)行比較，傾向于推測外部事物具有生命，從而產(chǎn)生恐怖感。就像小孩子總認(rèn)為到處都有惡魔，常常賦予很多東西生命。人們還會賦予機(jī)器人一些認(rèn)知和情感狀態(tài)，從而產(chǎn)生對機(jī)器人行為舉止更像人的期待。然而，目前的機(jī)器人技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能使機(jī)器人 的面部表情和行為能力與人類高度相似，從而會產(chǎn)生恐怖谷的效果。

電影

動畫電影《Tin Toy (錫鐵小兵)》中的寶寶讓很多觀眾感到不適嬰兒 影片中的人臉全部由電腦繪制，與人類沒有太大區(qū)別，但卻引起了人們的關(guān)注恐懼和厭惡。二維圖像降低了恐怖谷的效果，但是嬰兒 的臉仍然讓人物看起來邪惡而世故。《玩具總動員》中的伍迪也被認(rèn)為是恐怖谷的一個例子。

電影《阿麗塔：戰(zhàn)斗天使》上映，吸引了無數(shù)科幻迷前來觀看。阿麗塔 在電影中的臉、鼻子上的雀斑甚至小疤痕都很清晰，皮膚、看起來像個真人。但是很多人看完都覺得女主的大眼睛有點(diǎn)嚇人。

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