Warum sehen Teslas humanoide Roboter nicht wie Menschen aus? Ein Artikel zum Verständnis der Auswirkungen des Uncanny-Valley-Effekts auf Robotikunternehmen

Im Jahr 1970 beschrieb der Robotikexperte Masahiro Mori erstmals die Auswirkungen des „Uncanny Valley“, ein Konzept, das große Auswirkungen auf den Bereich der Robotik hatte. Der „Uncanny Valley“-Effekt beschreibt die positiven und negativen Reaktionen, die Menschen zeigen, wenn sie menschenähnliche Objekte, insbesondere Roboter, sehen.

Die Theorie des Uncanny-Valley-Effekts besagt, dass unsere Empathie für ihn umso stärker ist, je menschlicher ein Roboter aussieht und sich verhält. Irgendwann jedoch, wenn ein Roboter oder eine virtuelle Figur zu lebensecht, aber nicht mehr ganz menschenähnlich wird, gerät das visuelle Verarbeitungssystem unseres Gehirns durcheinander. Irgendwann werden wir tief in einen sehr negativen emotionalen Zustand gegenüber Robotern verfallen.

Die Hypothese von Masahiro Mori weist darauf hin, dass Menschen Robotern gegenüber auch positive Gefühle haben, wenn die Ähnlichkeit zwischen Robotern und Menschen ein gewisses Maß erreicht Wenn der Roboter ein bestimmtes Niveau erreicht, wird die menschliche Reaktion auf sie plötzlich äußerst negativ und ekelhaft. Selbst wenn sich der Roboter nur geringfügig vom Menschen unterscheidet, wirkt er sehr auffällig und blendend. Infolgedessen wirkt der gesamte Roboter sehr steif und ein schreckliches Gefühl, genau wie die Begegnung mit den wandelnden Toten. Wenn die Ähnlichkeit zwischen Robotern und Menschen weiter zunimmt, was der Ähnlichkeit zwischen gewöhnlichen Menschen entspricht, werden die emotionalen Reaktionen der Menschen auf sie wieder zum Positiven zurückkehren und Empathie zwischen den Menschen schaffen.

Der Uncanny-Valley-Effekt macht jedoch wirklich einen Unterschied in der Art und Weise, wie moderne Menschen mit Robotern interagieren, ein Effekt, der nachweislich die Art und Weise verändert, wie wir über humanoide Roboter denken. In einem Artikel aus dem Jahr 2016 in Cognition, einer führenden internationalen Fachzeitschrift für Kognitionswissenschaft, diskutieren Maya Mathur und David Reichling ihre Forschung zu menschlichen Reaktionen auf Robotergesichter und digital synthetisierte Gesichter. Sie fanden heraus, dass es bei diesen Antworten einen Uncanny-Valley-Effekt gab. Sie fanden sogar heraus, dass der Uncanny-Valley-Effekt die Art und Weise beeinflusst, wie Menschen die Vertrauenswürdigkeit von Robotern und Avataren wahrnehmen.

Karl MacDorman, Professor für Mensch-Computer-Interaktion an der Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI), sagte: „Die Auswirkungen des Uncanny-Valley-Effekts auf die Design- und Entwicklungsrichtung von Robotern sind sehr offensichtlich: Der Uncanny-Valley-Effekt verlangsamt den Fortschritt der Roboterentwicklung und ist zu einem Gesetz geworden, das Roboterdesigner daran hindert, ein hohes Maß an menschlicher Ähnlichkeit in der Mensch-Maschine-Interaktion zu erforschen Wenn Roboter in der Gesellschaft eingesetzt werden, muss der Uncanny-Valley-Effekt gelöst werden.

Das Aussehen wie Menschen schafft mehr Probleme

Um herauszufinden, warum die Forscher Christine Looser und Thalia Wheatley vom Dartmouth College im Jahr 2010 menschliche Reaktionen auf eine Reihe simulierter Gesichter bewerteten. Der Realismus dieser Gesichter kann so hoch sein, dass er völlig menschenähnlich ist, oder so niedrig, dass er völlig wie Puppen aussieht. Die Forscher fanden heraus, dass die Teilnehmer die simulierten Gesichter zu 65 Prozent oder mehr als menschliche Gesichter erkannten.

Unternehmen, die Roboter entwickeln, beziehen Erkenntnisse wie diese nun in ihre Entwürfe ein und ergreifen proaktive Maßnahmen, um zu verhindern, dass der Uncanny-Valley-Effekt die Marktakzeptanz ihrer Robotertechnologien beeinträchtigt. Alex Diel, ein Forscher an der School of Psychology der Cardiff University, der das unheimliche Tal erforscht, sagt, ein möglicher Weg bestehe darin, es ganz zu vermeiden.

Diel sagte: „Viele Unternehmen vermeiden den Uncanny-Valley-Effekt vollständig, indem sie mechanische Looks und Bewegungen anstelle von menschenähnlichen Looks und Bewegungen verwenden.“ oder Augen oder Bewegungen, die eindeutig nicht menschlich wirken sollen.

Diel Nehmen wir als Beispiel den Tesla-Roboter, einen Konzeptroboter des Elektroautoherstellers. Obwohl es sich um einen humanoiden Roboter handelt, ist er nicht mit einem menschlichen Gesicht ausgestattet, was dafür sorgt, dass das Gesichtsverarbeitungssystem des menschlichen Gehirns dies nicht tut Betrachten Sie es als eine deformierte Version des menschlichen Gesichts.

​Eine weitere Möglichkeit, die Auswirkungen des Uncanny-Valley-Effekts abzumildern, besteht darin, den Roboter im Cartoon-Stil zu gestalten, der menschlich aussieht und einen gewissen Reiz hat, aber nicht zu real wirkt. Diel verweist auf Pepper, einen Roboter von SoftBank Robotics, als ein Produkt, das diesen Weg geht. „Niedlichkeit ist sehr nützlich. Wenn etwas süß ist, hat man keine Angst davor. Es geht darum, mit ihm zu interagieren.“

Wenn Unternehmen einen Roboter nicht niedlich machen können, finden sie normalerweise andere Möglichkeiten, dies zu zeigen nicht menschlich. Weigelt sagte, einige Unternehmen erreichen dies, indem sie Hauttöne in nichtmenschliche Farben ändern oder mechanische Teile des Roboterkörpers absichtlich deutlich sichtbar lassen. Dies vermeidet jegliche Verwirrung darüber, dass es sich bei dem seltsamen Objekt um einen Menschen handeln könnte, und umgeht den Uncanny-Valley-Effekt.

Während Unternehmen hart daran arbeiten, nicht in den Uncanny-Valley-Effekt zu geraten, versuchen sie manchmal, durch das „Tal“ auf die andere Seite zu kriechen, wodurch Roboter nicht mehr von Menschen zu unterscheiden sind. Allerdings bringt dies laut MacDorman auch eigene Probleme mit sich.

„Da das Erscheinungsbild von Robotern immer menschlicher wird, werden auch die Erwartungen der Menschen an Roboter immer höher. Sie erwarten, dass die Interaktion zwischen Menschen und Maschinen näher an der Ebene zwischen Menschen liegt.“ Roboter Wenn dieses Leistungsniveau nicht erreicht wird, kann dies dem Ruf und dem Umsatz eines Unternehmens schaden.

Die Auswirkungen des Uncanny-Valley-Effekts beeinträchtigen nicht nur die Marktleistung des Unternehmens, sondern verhindern auch, dass der Markt Finanzierung für junge Robotikunternehmen bereitstellt. MacDorman arbeitete in einem Robotiklabor in Japan, wo Roboter von der Gesellschaft und der Regierung weitgehend akzeptiert wurden. Tatsächlich sind Roboter ein integraler Bestandteil der japanischen Gesellschaft und spielen in einer Gesellschaft mit einer alternden und zunehmend dezimierten Bevölkerung sogar die Rolle von Betreuern.

Da die japanische Gesellschaft Roboter durchaus akzeptiert, wird der Uncanny-Valley-Effekt noch gefährlicher. MacDorman sagte, alles, was die öffentliche Wahrnehmung von Robotern schädige, sei ein Gräuel. Staatliche Stellen scheuen sich davor, Projekte zu finanzieren, die zu nahe am „Uncanny Valley“ liegen.

Durch das „Uncanny Valley“

​Der Uncanny-Valley-Effekt ist jedoch nicht nur Untergang und Finsternis. Bei manchen Robotik-Anwendungsfällen muss man sich über den Uncanny-Valley-Effekt keine Sorgen machen.

Conor McGinn, CEO von Akara Robotics, das Reinigungsroboter für Mitarbeiter an vorderster Front in Krankenhäusern und anderen Einrichtungen herstellt, sagte: „Unternehmen, die den Uncanny-Valley-Effekt berücksichtigen, sind oft an der Produktion sozialer Roboter beteiligt.“

„Roboterunternehmen, die Plattformen für praktischere Aufgaben wie autonome Lebensmittellieferungen oder Fabriklogistik entwickeln, werden den Uncanny-Valley-Effekt wahrscheinlich nicht berücksichtigen.“ Nach Angaben der Association for Advancing Automation (A3) stiegen die Roboterbestellungen in Nordamerika im zweiten Quartal 2021 im Vergleich zum zweiten Quartal 2020 um 67 %. Mehr als die Hälfte dieser Aufträge stammen nicht von Herstellern, die sich typischerweise auf die Forschung und Entwicklung im Bereich Robotik konzentrieren.

Es gibt gute Gründe zu der Annahme, dass menschenähnlichere Funktionen soziale Roboter tatsächlich effektiver machen können. „Wenn Menschen einen Roboter vermenschlichen, rationalisieren sie sein Verhalten aus menschlicher Sicht“, sagte McGinn. „Roboterdesigner können sich diesen Trend zunutze machen und es den Menschen leichter machen, das Verhalten des Roboters zu verstehen.“

Er nannte das Beispiel eines Unternehmens, das eine Roboterrezeption entwickelt. Anpassbare Gesichtsausdrücke können Menschen manchmal in den Uncanny-Valley-Effekt versetzen, aber sie können dabei helfen, den Leuten, die sich der Empfangsdame nähern, zu signalisieren, dass sie erkannt wurden.

Laut Hadas Kress-Gazit und Kollegen, die in der Septemberausgabe 2021 von Communications schreiben, ist es für soziale Roboter sehr wichtig, soziale Normen zu befolgen. Allerdings stellen die Autoren fest: „Eine der Herausforderungen besteht darin, soziale Normen und andere Verhaltensbeschränkungen in Robotersystemen in formale Beschränkungen umzuwandeln.“ Zweifel an sozialen Robotern Vom Unternehmen bedroht?

McGinn sagt, es bestehe eine gute Chance, dass Menschen das Problem des Uncanny-Valley-Effekts in Zukunft vollständig lösen werden. Es wird argumentiert, dass der nächste Schritt darin bestehen sollte, lebensechte soziale Roboter zu entwickeln, die fließend mit Menschen kommunizieren und sozialen Normen folgen können und gleichzeitig über genügend Artefakte verfügen, um den Uncanny-Valley-Effekt zu vermeiden.

MacDorman sagte, dass beliebte kommerzielle Roboter wie Sonys Aibo und SoftBanks Nao und Pepper die oben genannten Ziele bereits erreichen können. „Sie verfügen über die grundlegenden Eigenschaften, die für einen sozialen Roboter erforderlich sind – einen Rumpf, Arme, einen Kopf mit Augen und einem Mund sowie die Fähigkeit, Emotionen auszudrücken“, sagte er. „Das reicht für viele Anwendungen.“

Ganz zu schweigen davon, dass Sie eine Menge Kosten sparen können, wenn Sie nicht den ultimativen Realismus anstreben müssen. Dieser Kompromiss zwischen Realismus und niedrigen Kosten kann als wirtschaftliches Problem verstanden werden, mit dem humanoide Roboter häufig konfrontiert sind. „Realistische Roboter eignen sich für spezifische Umgebungen mit hohem Kostenaufwand, beispielsweise für Patientensimulatoren in medizinischen Fakultäten“, sagte MacDorman. „Der Realismus der Roboter hilft den Schülern beim Training. Wenn sie also an echten Menschen arbeiten, haben sie das Gefühl, bereits Experten zu sein – und ihre Leistung verbessert sich.“ Das bedeutet, dass wir im High-End-Bereich arbeiten werden ​Cost sieht humanoide Roboter, auch wenn es einen Uncanny-Valley-Effekt gibt. Dennoch, sagt MacDorman, könnten wir immer noch einige Gründe finden, warum diese Roboter nicht akzeptiert werden sollten. Beispielsweise kann es sein, dass ein Roboter eines Tages nicht mehr von einem Menschen zu unterscheiden ist, Benutzer ihn aber dennoch nicht akzeptieren, weil er wie die Person aussieht, mit der sie kürzlich Schluss gemacht haben.

​MacDorman sagte: „Der Uncanny-Valley-Effekt spiegelt nicht nur die Beziehung zwischen Mensch-Maschine-Ähnlichkeit und Akzeptanz wider, sondern auch die Beziehung zwischen dem Geheimnis und der Kälte, die Objekte mit sich bringen, und dem Ausmaß, in dem Menschen ihre Empathie verlieren.“ Kurz gesagt, wir sollten uns weniger um die Auswirkungen des Uncanny Valley kümmern und uns mehr darum kümmern, die Entwicklung von Robotern zu fördern, die wirklich mit Menschen in Kontakt treten. Mit der Zeit werden solche Erwartungen irgendwann Wirklichkeit. Diel sagt, dass wir uns wahrscheinlich irgendwann an Roboter gewöhnen werden, die genau wie ihre Designer sehr lebensechte menschliche Merkmale haben, obwohl er zugibt, dass dies einige Zeit dauern kann. Erstens wird es erforderlich sein, dass Roboter in unserem täglichen Leben immer alltäglicher werden.

​„Sobald diese sehr lebensechten Roboter Teil der Norm werden, werden sie nicht mehr so ​​aussehen, als würden sie von der Norm abweichen“, sagte Diehl.

Weigelt stimmt zu. Sie geht davon aus, dass sich die Beziehungen der Menschen zu lebensechten Robotern im Laufe der Zeit ändern werden, da sie immer alltäglicher werden. „Der Uncanny-Valley-Effekt wird sich in Zukunft ändern. Die Schüttelfrost, den Sie jetzt verspüren, könnte in Zukunft verschwinden.“

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