男子误将女友当成机器人

这是丹佛科学会议的第四天——二月份的四天，会议中心非常繁忙，走廊很长，灯光明亮，严肃的科学家在漆黑的礼堂里用 PowerPoint 做着严肃的演讲；四天里，各种突破和进步层出不穷——从纳米技术到生物技术，从人类学到动物学，各种令人眼花缭乱的话题。四天里，在场的记者们都在理清所有事情，并即兴创作故事——现在传来一个可能是轻松插曲的消息：留意那个拿着头颅的人。说什么？机器人头颅。

此次会议的主办方美国科学促进会的新闻发言人表示，示威活动将于明天早上举行。

不过，现在：又是一个漆黑的礼堂，又一个演讲，这次是关于受生物启发的智能机器人，即模仿真实生物形态和功能的机器人。美国宇航局喷气推进实验室的 Yoseph Bar-Cohen 是一个身材圆润、头发灰白的活力十足的人，他快速介绍了各种可能性，他说这些可能性并不遥远——像昆虫一样的机器人可以行走、飞行、爬行和跳跃，还有一些可以潜水和游泳。麻省理工学院媒体实验室的 Cynthia Breazeal 展示了世界上最可爱的机器人 Kismet 的视频，它看起来像婴儿，天真地抬头看着一个女人，而女人几乎在对它咕咕叫；Breazeal 谈到了她如何赋予 Kismet 情感以及原因。最后，还有 David Hanson，他是德克萨斯大学达拉斯分校互动艺术与工程专业的研究生。他有一头浓密的黑发，方下巴，城市时尚的艺术鬓角，他动作有点急促，有点紧张，但又试图保持冷静。原来，这就是那个有头的人——但今天头已经不能用了，他只是在展示幻灯片：一个微笑的聚氨酯自画像，一个名叫 Andy-roid 的棕褐色机器人，一个戴着耳环和眼罩的海盗机器人。忽略它们是无实体的头的事实，它们看起来都非常逼真。

而这，也正是汉森的大脑与众不同之处。过去几年成为新闻焦点的人形机器人——阿西莫、格雷斯、基斯梅特——都是优秀的机器人，才华横溢、多才多艺、聪明又友好。阿西莫是本田的一款塑料人形机器人，它用两条腿走路，欢迎参观者参观它的制造工厂。卡内基梅隆大学的格雷斯是一个六英尺高的金属零件组合，上面装着一个动画电脑显示器脸，去年它注册参加了一个会议，找到了合适的房间，做了一个演讲。基斯梅特是几年前媒体的宠儿，它直视人们的眼睛，当他们微笑时，它也会微笑，而且像婴儿一样通过观察和模仿来学习。谁会不喜欢这三个机器人呢？其他机器人被设计成护士、导师、仆人和陪伴者。但尽管它们才华横溢，但这些机器人看起来……就像机器人一样。它们有时以卡通的方式吸引人，但它们是金属的、笨拙的、笨重的。

不是汉森的头。因此，第二天早上 10 点 30 分，满屋子的记者们就在等着，电视摄像机也来拍摄汉森最新、最先进的模型的首次亮相。33 岁的汉森走进来，在桌子上放了一些东西。这是一个无背的头，用螺栓固定在一个木制平台上，但它有脸，一张真实的脸，有着柔软的肉色聚合物皮肤、精致的五官、高高的颧骨和大大的蓝眼睛。汉森把它挂在笔记本电脑上，摆弄着电线。他没有说太多；这可能是一个尴尬的时刻，如果不是其他人都忙着检查头部而没有注意到的话。然后汉森敲了几个键……它动了。它左看看，右看看。它微笑。它皱着眉头，冷笑着，焦虑地皱着眉头。现在问题来了，汉森正处于最佳状态：他说，头部有 24 个伺服马达，覆盖着人脸的主要肌肉。它的眼睛里有数码相机，可以观察观看它的人，新软件很快就会让头部模仿观众。它的名字叫 K-Bot，是以他的实验室助理克里斯汀·尼尔森 (Kristen Nelson) 为原型的。

K-Bot 大获成功。在这款机器人头像首次亮相后的几周内，六大洲的报纸和电视上都刊登了相关报道。汉森收到了大量的电子邮件和电话：有的来自想要合作的科学家，有的来自制造假肢和手术训练设备的公司，有的来自电影制片人，有的来自制造性爱玩偶的公司。Androidworld.com 是一个提供人形部件、软件和新闻的网站，它将汉森的机器人列为 22 个头像项目的首位，并兴奋地说道：“哇——这家伙显然是世界上最顶尖的头像建造者之一。”

对于一名 33 岁的 UTD 研究生来说，这是一次非同寻常的关注。但至少在短期内，整个事情的发展正如传言所言：汉森的 K-Bot 暂时只是个小插曲。没有人问为什么在全世界所有的机器人专家中，只有汉森似乎试图制造一个在形状和功能上与人类没有区别的机器人头部。没有人指出他违反了机器人设计师数十年来的禁忌。也没有人问他要怎么做——他打算如何跨越到恐怖谷的另一边。

大卫·汉森 (David Hanson) 的混血背景或许正是他向机器人风车发起挑战的先决条件。在他的网页上，他自称是一名雕塑家兼机器人专家。

20 世纪 80 年代末，他在丹顿的北德克萨斯大学主修物理，漫无目的地度过了两年时光。用他的话来说，他在那里追求“天马行空的幻想”——例如，他把自己的公寓变成了一个“热带天堂”（植物、鹦鹉、树蛙、一条小溪），为他和他的朋友们举办了一场为期四天的派对，名为 Disturbathon。“这些狂欢都是一流的，”他说。这些项目助长了旷课的习惯；汉森的成绩下降，这让他失去了经济援助，并迫使他辍学。后来，在 1992 年，他被罗德岛设计学院录取，这是美国最好的艺术学校之一。

在罗德岛设计学院，汉森建造了“原始软泥浴场”，这让教授们很不满意。这是一个巨大的装置，艺术赞助者可以在凝胶状的海藻提取物中爬行、滑行和游泳。在汉森还是一个孤独、古怪的青少年时，他沉浸在绘画和
科幻小说——菲利普·迪克和艾萨克·阿西莫夫是他的最爱——在罗德岛设计学院，他设法将他的两个爱好融合在一起。他在附近的布朗大学选修了一门人工智能课程，并于 1995 年专注于“灵魂出窍体验”的独立研究项目，在可伸缩的五英尺杆上建造了一个遥控人形头部。他把这个头部雕刻成一幅自画像，它可以从一个房间移动到另一个房间，并与人们聊天（通过远程操作员）。“我一直想把一个雕塑变成一个聪明的有意识的生物，”他说。

毕业后，汉森从事艺术工作六年，最后进入洛杉矶的迪斯尼公司。在那里，他雕刻主题公园人物、研究新材料，并与电子动画专家交往。2000 年，他听到巴科恩在一次高科技材料会议上发言；在喷气推进实验室，巴科恩正在开发用作 NASA 机器人人造肌肉的电活性聚合物。汉森受到启发，向巴科恩展示了他的作品集，巴科恩决定聘请这位才华横溢、积极进取的沃尔特迪斯尼艺术家；他请汉森写一本书的章节，描述人造肌肉网络如何为机器人注入活力。2002 年初，巴科恩再次挖掘他年轻门生的才华，当时他现在是德克萨斯大学科技与设计学院的研究生；当时，巴尔科恩正准备向美国宇航局的高层介绍该机构的新兴机器人技术，这时他意识到自己需要一些视觉冲击力，于是他给汉森寄去了一个人类头骨的塑料模型，并给了他一周的时间来制作一个头部。

2002 年 4 月，汉森拿到头骨的那天晚上，他抓起一把卡尺，前往达拉斯艺术气息浓郁的仓库区 Exposition Park 的一家人气颇高的酒吧。他快速扫视了一下房间，发现克里斯汀·尼尔森——一个他认识的蓝眼睛黑发女郎——正在和一个酒吧里的男人聊天。汉森从她身边走过一两次，他们互相微笑。最后他走上前来打招呼。“我可以测量一下你的头骨吗？”他问道。

或者这并非汉森所问的。到 2 月份美国科学促进会会议和 K-Bot 揭幕时，汉森的机器人模特本能已经结出超出他最疯狂希望的果实：他和尼尔森订婚了。毫不奇怪，他们“邂逅”的故事被人们讲述和复述；当两人回忆起那天晚上的情景时，他们会接替对方的句子，并扩展对方的细节。汉森说他问尼尔森是否可以测量她的头骨。她对此的记忆略有不同：

“他问道：“我可以把你变成机器人吗？”

他能把她变成机器人吗？他能把机器人变成她吗？他应该试一试吗？在汉森和尼尔森开始在酒吧闲聊的一个月前，汉森发现，对于最后一个问题，机器人专家们几乎一致的回答都是“不”：大卫·汉森不应该试图让自己的机器人看起来太像克里斯汀·尼尔森，因为这样做意味着冒着跌入恐怖谷深渊的风险。

20 世纪 70 年代末，日本机器人专家森政弘发表了一篇论文，该论文后来成为机器人设计与人类心理相互作用的极具影响力的见解。森政弘的核心概念认为，如果你将与人类的相似性作为 x 轴，将情绪反应作为 y 轴，你会发现在机器人完美逼真的过程中会发生有趣的事情。可以预见的是，曲线稳步上升，随着机器人越来越像人类，情感接受度也会越来越高。但在某个点上，在接近真实逼真度之前，曲线会急剧下降，穿过中立的底线，进入真正的厌恶，然后再次上升到第二个接受度高峰，与 100% 像人类相对应。这个鸿沟——森政弘的恐怖谷理论——代表了这样一种观念：与人类相似但略有不同的东西会让人退缩。在这里，有怪物。

Kismet 的创造者 Breazeal 和她的许多同事一样，从恐怖谷理论中汲取了灵感和警示。Kismet 的温和表情和巨大的淡蓝色眼睛旨在让机器人在接受曲线上尽可能接近 Mori 的第一个高峰，但它毫无疑问仍然是一个机器人，因此不可能跌落悬崖。Breazeal 说，要与机器建立社会关系，人们必须接受它。她说，一张看起来不太正常的机械人脸“令人不安”。一张不能正常移动的逼真面孔会“加倍令人毛骨悚然”。

布雷齐尔是第一个让汉森知道他要进入这个未知领域的人。汉森在 2002 年初的一次会议上遇到了她，并开始谈论机器人头。“她似乎完全拒绝复制人类面孔的想法，”他说。“我感到有点难过，我的这位英雄竟然持有与我截然相反的观点。但我也确实感到很反抗。我感到一种愉悦，就像我找到了什么。”

坦白说，汉森为 Bar-Cohen（Andy-roid）制作的第一个头像只是一个初级原型。仅有的四个伺服装置只能让它做出一些不太令人信服的表情。不过，在完成这个模型后，汉森便一头扎进了对机器人逼真度的追求中，这远远超出了以往的任何尝试。他仔细阅读了《格雷氏解剖学》 ，并痴迷地浏览医学网站，记录了人类面部的主要肌肉，从抬高眉毛和皱起额头的枕额肌到拉下嘴角以皱眉的降口角肌。他吸收了心理学家保罗·埃克曼的开创性工作，后者对数千种面部表情进行了分类，详细说明了单个面部肌肉的哪些组合以何种方式移动来产生每种表情；他思考了特定肌肉、肌腱和韧带如何协同工作以移动面部各部分的机制。他研究他认识的每个人的脸型、构图、比例和轮廓；他花了几个小时在镜子前做鬼脸。

随后，他试验了塑料模具和材料，在头部内部安装了 24 个伺服电机、两个微处理器、锚和尼龙钓鱼线，以便拉动皮肤。然后，他给头部接线，并编写了控制它的软件。

制作过程非常艰难。为了获得准确、可信的表情，汉森无休止地摆弄伺服电机的位置和拉动皮肤的线条。早期原型头部的聚氨酯皮肤太硬太重，伺服电机无法移动，因此他发明了一种新聚合物，他称之为 F'rubber（泡沫+橡胶x Fred MacMurray）。现在，他和纳尔逊致力于完善 F'rubber 配方，在他们搬进好莱坞的公寓浴室里混合了 970 种成分，直到他们找到一种有弹性、柔韧性强且非常稳定的聚合物。在 K-Bot 于 2 月首次亮相的一个月前，汉森在当地一家五金店花了一周时间，每天花三到四个小时拼凑黄铜管道零件，为机器人制作一个可移动的脖子。店员反复询问他是否还好。最终，汉森用从业余爱好、工艺品和五金店买来的 400 美元零件组装了 K-Bot，这些零件都是他用学生贷款支付的。

随着汉森工作的进展，他越来越清楚地认识到，制作栩栩如生的机器人头部不仅仅意味着构建一个令人信服的表面和创造逼真的面部表情。所以去年年底，他开始考虑 K-Bot 的大脑。互联网让他找到了洛杉矶的一家公司 Eyematic，该公司生产最先进的计算机视觉软件，可以识别人脸和表情。汉森找到了联合创始人兼首席技术官哈特穆特·内文 (Hartmut Neven)，后者给了他一个软件的测试版。然后，通过汉森在一次科学会议上认识的共同熟人，他联系到了加州大学圣地亚哥分校的认知科学家约亨·特里施 (Jochen Triesch)，后者正在使用机器人头部来测试有关视觉和基本社交技能背后的心理过程的理论。同样在加州大学圣地亚哥分校的还有哈维尔·莫维兰 (Javier Movellan)，他正在研究一种可以让社交机器人辅导小学生的技术。汉森开始定期从好莱坞往返加州大学圣地亚哥分校，单程坐火车要三个小时。

今年春天的一天，汉森和我参观了莫维兰位于加州大学圣地亚哥分校的实验室，那是一间阳光明媚的房间，里面挤满了书籍、艺术品、人和电脑。莫维兰请汉森为他制作一个头像，希望赋予它社交技能。他和认知科学家、加州大学圣地亚哥分校机器感知实验室的联合主任玛丽安·巴特利特合作开发了一款软件，其中的动画教师帮助教孩子们阅读。孩子在屏幕上阅读文字。教师可以识别孩子是否看起来很沮丧，并很快能够口头回应。这个角色还会做出与孩子正在阅读的故事相对应的表情。莫维兰计划对汉森的一个头像进行编程，使其执行教师角色所做的事情，然后在孩子们身上进行测试。汉森说，科学问题是“人们对三维实体脸的反应是否比对计算机生成的脸反应更强烈。”

汉森从这种类人机器人头部的实际用途中受到启发，开始将 K-Bot 称为“社交机器人的面孔”，并表示他正在“向机器人工程师们抛出一副手套”。这就是他对恐怖谷理论没有多少耐心的原因：恐怖谷理论是一种利用恐惧而不是可能性的概念，它主张我们应该避免让机器人看起来太像人类，而不是问真正像人类的机器人可能有什么积极的好处。“实现与人类外观相似的微妙之处是一项真正应该接受的挑战，”他说。只有逼真的头部才能挑战人工智能研究人员整合各种机器人功能——自适应视觉、自然语言处理等——以创造“集成人形机器人”，汉森说。

像 K-Bot 这样的面部机器人还可以帮助心理学家弄清楚究竟哪些面部动作会将一个人的恐惧、悲伤、愤怒或快乐传达给另一个人的心灵。范德堡大学的心理学家 Craig Smith 表示，如今，心理学家试图通过观察人们如何解读视频片段或动画人物中演员的挑眉、皱眉和其他表情来做到这一点。但即使是演员也难以精确地操纵他们的表情，所以实验并不总是完全受控的，动画人物可能太不真实了。Smith 说，一个能做出准确面部表情的人形头部，其中每个面部动作都可以精确控制，将使研究人员能够实时地在三维空间中找出特定面部肌肉在传达情绪方面的作用。他说，这将解开一个“自达尔文以来就一直是个谜”的谜团。

在我们参观莫维兰实验室的那天下午晚些时候，汉森和特里施坐在校园咖啡店的庭院里，一阵凉风吹得桉树沙沙作响。他们原本计划写一篇关于汉森面部机器人的科学论文，但还没有决定如何聚焦。“如果我们写一篇关于如何跨越恐怖谷的论文怎么样？”汉森建议道。特里施伸开长腿，看着汉森，点点头：“我觉得那会很棒。”

很快，两人就来到了特里施的会议室，在一块白色记号板上绘制恐怖谷。汉森指着谷底。“莫里说，‘走到这里。不要再往前走。不管你做什么，都不要再往前走！’”他说。特里施皱起了眉头。汉森继续说，现实主义不能在一个轴上绘制；它取决于形状、时间、运动和行为。他说，这个想法“实际上是伪科学，但人们却把它当成科学来对待。”

事实上，尽管恐怖谷理论被视为教条，但它只不过是一种理论。卡内基梅隆大学研究人机交互的心理学家 Sara Kiesler 表示：“我们有证据表明它是正确的，也有证据表明它不正确。”她称这场辩论是“神学性的”，双方都以坚定的信念和很少的科学证据进行辩论，并表示在涉及面部时，争论最为激烈。“我想用会说话的人头来测试一下，”她说。

在 2001 年《科学》杂志的一篇关键论文中，
印第安纳大学布卢明顿分校和其他六位顶尖机器人专家描述了一种新型机器人，它们可以探索世界并自行学习。包括斯波恩斯的达尔文 V 在内的新型机器人拥有可移动的身体和传感器，可以像我们一样感知周围环境。它们被赋予了从出生开始学习的发育程序。它们需要人类看护者教它们关于世界的知识。正如特里施（他以类似的原理编写机器人程序）所说，“我们越来越倾向于像抚养孩子一样抚养机器人。”

培育出像我们一样聪明和独立的机器人至少需要几十年的时间，但这项工作已经开始了。自主学习的机器人、行走的机器人、与人交往的机器人，现在都处于不同的开发阶段。“一个逼真的自主人形机器人是圣杯，”斯波恩斯说。而在恐怖谷的另一边，机器人将拥有一张逼真的、富有情感表现力的脸——这张脸挑战机器人大脑建造者制造更聪明的机器人，这张脸欺骗我们把机器当成人类来对待。一张人可能会对它产生依恋的脸。

在其 2002 年出版的《肉体与机器》一书中，麻省理工学院机器人专家、Kismet 研发负责人 Rodney Brooks 写道：“人类数个世纪以来对制造人造生物的探索终于结出硕果。”他表示，我们与这些机器的关系将不同于所有早期机器。“即将到来的机器人革命，”Brooks 写道，“将改变我们社会的根本性质。”

去年春天一个凉爽、阳光明媚的日子，汉森、纳尔逊和我在格里菲斯公园的陡峭山坡和峡谷上爬上爬下，随处可见的好莱坞标志矗立在附近的山坡上，天空湛蓝，笼罩着洛杉矶的雾霾。我们在山顶上休息，可以远眺数英里。汉森说，人类正面临着一场身份危机，只有少数人知道，但很多人都意识到了。“如果我们能把我们人类的本性机械化，那我们就会觉得自己像个机器，”他说。也许这就是人们抵制逼真的人形机器人、不愿进入恐怖谷理论的真正原因。我们什么时候能跨越过去呢？在二月份的美国科学促进会会议上，有人问汉森他的终极目标是什么。他说，一个富有同情心的机器人：一个同伴、一个朋友。他说，目标是“让它自由”。

丹·费伯是伊利诺伊州厄巴纳的自由撰稿人。他是《科学》杂志的特约记者。