當一個機器人哭著求你，你還會忍心拔掉電源嗎？

前言

人是什麼？人有什麼特別？情感是人類獨有的嗎？仿生人會不會夢見電子羊？機器人會不會哭泣？Nautilus的這篇文章與其說是探討機器人識別與產生情感的機制，不如說是對人類之所以為人類的反思。

什麼是情感？

當Angelica Lim在烘焙蛋白杏仁餅乾的時候，她有自己的廚房幫手，Naoki。她的助理只擅長那些重複性的任務，比如篩麵粉，不過她讓這項工作變得更有趣了。只有兩英尺高的Naoki非常可愛。他通體發白，在突出的地方泛著藍光。在耳朵應該在地方安裝了一對揚聲器。小圓圈形狀的嘴巴能讓他做出驚訝的表情，但其實這只是一個攝像頭，而他的眼睛則是紅外線收發器。

2013年，Lim還是日本東京大學智能科學和技術系的博士生，她說：「我就是喜歡機器人。」她用巴黎的Aldebaran Robotics的機器人來探索機器人如何表達感情以及跟人互動。Lim吹笛的時候，Naoki（日語直木，意思大概是「不僅僅是機器」）會用電子琴或者沙蛋伴奏。她相信用不了多少年機器人夥伴就能跟我們一起分享我們的家和生活。

當然Naoki既get不了我們的笑話也不懂享受音樂，或者對著曲奇流口水都不會。儘管我們會把一個人形機器人稱為「他」，但我們知道這不過是一堆金屬部件和電路板罷了。當你對著Siri大吼或者罵你的電腦時，我們其實不是真的以為它們反應遲鈍。而且它們當然不會對我們的沮喪做出反應；機器不會理解我們的感受。

至少我們願意這麼認為。因為我們通常認為，擁有感覺，以及能夠閱讀他人情緒的能力，是人的特質。我們不會指望機器知道我們在想什麼或者對我們的情緒做出反應。我們感覺自己比它們高人一等，因為我們有感情而它們沒有。不管它們再怎麼快怎麼理性，敏感的人類總能壓倒機器：在《2001：太空漫遊》中，有感情的David Bowman打敗了善計算的HAL 9000，不顧一切的Sarah Connor壓倒了《終結者》中的終極殺人機器。從《星際迷航》中McCoy博士譴責沒有感情的Spock是「留著綠色血液的非人類」，到圍繞著罪犯之冷漠展開的道德推理，我們都把感情視為自身身份的核心。

我們的虛妄與幻想是特別的，除了我們以外無法解讀的，這正是我們之所以為人之所在。不過我們的想法也許是錯的。情感遠不是什麼反映人類的優雅氣質的難以解釋的東西，也許它只不過是對環境變化的一種自主反應，是作為生存反應由進化軟體編程到我們的生物硬體中的。

Joseph LeDoux，紐約大學神經科學研究中心的神經科學家，他用了一個所有生物都具備的東西來描述情感：「生存電路」。簡單如變形蟲或複雜似人這樣的生物體，以提高生存和繁殖機率的方式對環境刺激做出的反應。刺激觸動了生存電路上的開關，促進了提高生存機會的行為的產生。按照特定模式激活的神經元可能會觸發大腦發出釋放腎上腺素的指令，導致心跳加速，讓動物進入戰鬥狀態或者逃離危險。LeDoux說，那種身體狀態就是一種情感。

美國羅徹斯特大學心理學助理教授Melissa Sturge-Apple也同意情感跟我們的生存有關聯。她說：「它們算是對環境線索的響應，而這會組織你的行動。如果你感到害怕，你會跑掉。如果你從吃東西中獲得快樂，你就會吃得更多。你會做促進自己生存的事情。」人類生存工具包的關鍵之一就是溝通——而通過移情作用情感可以促進溝通。

通過這種推理，每一個想要生存的生物都會以某種形式表達情緒，雖然表達方式與人類不太相同。寵物的主人會告訴你，狗能夠感受情緒。雷道克斯認為，所謂的情感是我們對這些情緒狀態的有意識的解釋和描述。他把內疚、嫉妒或自豪等其他類型的情感稱為「高階或社交情緒」。

照這麼推理的話，每一種對生存感興趣的生物都會以某種形式來表達出情緒，儘管這種形式也許跟人類的不一樣。當然了，任何一位寵物主人都會告訴你小狗是有感情的。LeDoux認為，我們稱之為感覺的東西是我們對那些情緒狀態有意識的解釋和描述。而且其他類型的感覺，比如內疚、嫉妒或驕傲等，屬於他所謂的「更高級別的社會情感。」

MacClennan說：「我認為任何能夠做出那種我們想要一個人形機器人做出的決定的東西，最終都會具備意識。」

情感的機制

我們還開始了解到，我們表達情感的機制其實跟情感本身緊密關聯。它們往往決定了我們感受到了什麼。《The Face of Emotion（情感的面目）》作者Eric Finzi說，哪怕保妥適（Botox，肉毒桿菌毒素品牌）把你的臉僵化成了一張可怕的仿造臉，微笑也會讓你更快樂。相反，臉部肌肉因為注射保妥適而被固化的人則無法映射他人的表情，所以更缺乏同理心。看起來似乎是沒有了（表達情感的）機制也就沒有了感情。

但是如果說我們的情緒狀態的確是機械化的話，那就應該是可以檢測和衡量的。沒錯，這正是情感計算領域的科學家努力的方向。他們希望，通過捕捉我們的聲音、表情，甚至走路的方式等線索，機器能夠像人類展示和發覺我們的感受一樣解讀人的情感。計算機科學家和心理學家正在訓練機器識別人類情緒並對此做出響應。他們嘗試著將情感分解了可量化的屬性，這些屬性的機制是可以描述的，其數量是可以測量和分析的。他們在攻關演算法，這種演算法在病人試圖隱藏自己的真實感受時會提醒治療師，他們還在研究能感覺我們的情緒並作出響應的計算機。一些人把情感分解成了數學形式體系，然後編程到機器人裡面，因為受到恐懼、快樂或者渴望驅使的機器也許能作出更好的決定並且更高效地實現自己的目標。

Sturge-Apple的合作者，羅切斯特大學電子與計算機工程教授Wendi Heinzelman正在開發一種演算法，這種演算法可以根據揚聲器的音質來檢測情緒。Heinzelman給計算機提供由演員錄製的表達特定情緒的講話樣本，然後告訴計算機哪個音頻剪輯表達的是快樂、悲傷或者憤怒等等。計算機然後會衡量錄音的音高、音能及響度，以及音能的波動情況以及不同時刻的音高等等。波動更厲害說明情緒狀態更活躍，比如快樂或者恐懼。計算機還會跟蹤所謂的共振峰，也就是受到聲道影響的聲音的頻譜中能量相對集中的一些區域。如果你的喉嚨因為生氣而繃緊的話，它會改變你的聲音——而計算機可以檢測到這一點。有了這些數據，它就可以進行統計分析，找出不同情緒之間的區別在哪裡。

劍橋大學計算機實驗室的博士後研究員尼爾·拉希爾（Neal Lathia）正在研究EmotionSense，這是一個以類似人類方式傾聽人類言語並抒發情感的Android手機應用。例如，它可能會判斷，說話者開心的幾率為90%，並報告，「單純從統計角度來看，你聽起來最像那個表達著快樂情緒的演員。」

英國劍橋大學計算機實驗室博士後研究員Neal Lathia正在開發EmotionSense，這是一款Android手機app，它可以傾聽人類說話然後以類似方式解讀出其中的情緒內容。Lathia解釋道，比方說，它可以確定有90%的機率說話者是快樂的，並且報告說「從純粹統計學的角度來說，你的聲音最像這位聲稱自己在表達快樂情緒的演員。」

就像Lathia和Heinzelman一樣，Lim認為情緒表現具備特定可識別的特質，當我們在動物行為或者歌聲中識別出這些特質時，我們就會把它跟特定情感關聯到一起。她說：「我更感興趣的是如何從其他東西，比如音樂或者跳來跳去的小狗身上去檢測情緒。」比方說，為什麼我們就認為某段音樂是悲傷的？「這段音樂本身沒有任何悲傷的東西，但我們是如何從中析取出悲傷的味道來呢？」她用了4個參數：速度、強度、規律性及程度——看它是大還是小，柔和還是響亮。憤怒的說話往往很快、很大聲，比較刺耳而且不連貫。憤怒的音樂可能也是這樣。以有規律的步幅邁著穩健的步伐而沒有跺腳的現象的話，這個人也許被視為是滿足的，而如果一個人是慢慢地拖著腳步走，步伐很小且步幅沒有規律的話，也許說明他很難過。Lim未經檢驗的假設是，母親通過說話的速度、強度、規律性、程度這些特質以及面部表情來向嬰兒傳遞情緒——所以人類學會了把它們看成是情緒的標記。

現在研究人員僅研究有限的幾種情緒，目的是為了讓計算機更容易分辨，因為快樂與歡欣，憤怒與蔑視之間的區別是很微妙複雜的。Heinzelman說：「情緒越多，想要分辨就越困難，因為它們太相似了。」目前他主要集中在6種情緒上：憤怒、悲傷、厭惡、快樂、恐懼以及「中性」。她說，對於尋求衡量病人病人一般心理狀態的治療師來說，把這些狀態分成這些一般類別也許是必要的。

當然，聲音並不是人類表達情緒狀態的唯一方式。倫敦帝國理工學院智能行為與理解小組負責人，情感與行為計算教授Maja Pantic就利用了計算機來捕捉表情並分析它們說明了人的哪種情緒。她的系統跟蹤各種面部運動，比如眉毛的上下活動，以及嘴巴或者眼球周圍的肌肉運動。這套系統可以根據微笑的形成時間和持續時間來分辨真實的微笑和禮節性的微笑。Pantic已經識別出45種面部動作，她的計算機在80%的時間內能識別其中的30種。剩下的由於計算機的二維視覺等限制而難以識別。像不同方向的運動，咬牙切齒以及磨牙等可能表明情緒的運動計算機尚難以分辨。大多數情緒識別系統在實驗室環境下都工作得很好。而在條件不完美的現實世界裡，其準確率仍然很低，但情況正在改善。Pantic說：「我相信，在幾年，也許是5年之內，我們就會擁有能在自然環境下進行分析並且以無監督的方式學習新模式的系統。」

賦予機器情感

把情緒簡化為各種成分並予以記錄和分析之後，將其輸入到機器中就成為可能。這個項目的價值看起來也許很簡單：我們因此會得到跟人類更豐富、更有趣的互動。現在是加拿大西蒙弗雷澤大學計算機科學學院助理教授的Lim希望，有朝一日讓Naoki 能移動和演奏特雷門琴的機制也能讓它表達自己的情緒狀態。

不過工程師對情感機器人感興趣還有著深層次的原因。如果情感能幫助生物生存的話，是不是對於機器人也一樣？智能代理，比如一個機器人或者一個軟體，能夠體驗情緒並對環境做出響應的話就可以做出迅速決定，就像人遇到房子著火會放棄一切逃走一樣。荷蘭烏得勒支大學計算機科學教授Mehdi Dastani說：「情緒集中你的注意力，你的注意力會從當前手頭的事情轉移到重要得多的目標，比如救你自己一命。」

Pantic說：「我相信，在幾年，也許是5年之內，我們就會擁有能在自然環境下進行分析並且以無監督的方式學習新模式的系統。」

Dastani正在給智能代理提供他所謂的「情感邏輯」，這是對22種情緒狀態的形式化描述，其中包括了遺憾、沾沾自喜、怨恨、驕傲、欽佩、感激等。他解釋說，機器人可以用這些情緒來評估自己目標達成的進展情況。一個沒有感情的機器人，如果被賦予從A點走到B點的任務的話，在路上遇到障礙時只會埋頭撞上去。而具有情感的機器人對缺乏進展可能會感到悲傷，最終會選擇放棄轉而做別的事情。如果機器人感到快樂的話，則意味著它立目標已經越來越近了，故而應該保持目前的路線。但是如果它感到沮喪的話，它可能就得改弦易轍。機器人的情感提供了一種計算機科學家所謂的啟發式問題解決策略，也就是自主發現和學習的能力——就像人類一樣。Dastani說：「情感是一種在進化中確立的啟發式機制，它能夠接入到理性決策當中，讓決策更有效率和效能。」

不過機器人真的能具備情感嗎？領導德國不萊梅雅各布大學情感認知與社會環境小組的心理學教授Arvid Kappas認為，回答這個問題需要返回到情感的定義本身。按照某些定義，即便是行為主要出於本能並無認知能力去理解或描述自身感受的人類嬰兒，也可以說是沒有感情的。不過按照其他一些定義，各種動物都具備這種特質，而大多數人願意把情感賦予十分類似人的生物身上。那麼他是否認為計算機也可以是有情感的呢？「當然，就像鱷魚一樣有感情。就像魚一樣有感情。或者就像狗一樣有感情，我能看到這一點。」

但是機器人會不會像我們一樣感受呢？Kappas說：「那可能是機器情感而不是人類情感，因為它們有著機器的軀體。」情感已經被綁定到我們對自己作為物理存在的感覺裡面了。機器人也許也會有那種感覺，但那會是一個非常不一樣的自我，它沒有心臟，而電池安時計取代了胃。處在節能模式下的機器人也許會做著電子羊的夢（編者註：電影《銀翼殺手》原著《仿生人會夢見電子羊嗎？》，是美國科幻小說作家菲利普·K·迪克的最重要作品之一）。這會開始引起倫理問題。當Roomba乞求不要讓它的電池耗光時，人類的責任會是什麼？當Charlie S6出來時你會對機器人Robot Charlie說什麼？你會把這台舊型號的機器人送到回收廠去嗎？

而具有情感的機器人對缺乏進展可能會感到悲傷，最終會選擇放棄轉而做別的事情。

田納西大學計算機科學副教授Bruce MacLennan表示：「如果人類要跟機器人進行互動的話，思考機器人能否有感覺以及在什麼條件下才會有感覺真的非常重要。」這個夏天，在國際計算與哲學協會上，MacLennan將會發表一篇關於善待未來機器人的論文。MacLennan感覺這不僅僅是個哲學問題，也是一個可以用科學辦法解決的問題。他建議將情緒分解為所謂的「原始現象（protophenomena）」，這是導致情感產生的物理效應的最小單位。他說：「原始現象太小了，小到通常一個人意識不到這是自己意識經驗的一部分。」 應該存在著一些基本的物理量，科學可以測量並因此在機器中複製這種物理量。

MacClennan說：「我認為任何能做出我們希望人型機器人做出的那種決定的東西都將不可避免地具有意識。」 LeDoux還認為，既然人類意識推動了我們對情感的體驗，這也會推動能體會到感覺的機器人的誕生。

MacLennan說，「我們被迫直面機器人是否具備堪比人類的情感這個問題可能還需要數十年的時間。我並不認為這是迫在眉睫需要回答的問題，但這的確說明了我們對自身的理解，所以這些還算好處理。」他認為，跟有情感的機器人共存所產生的深遠影響堪比不同的文明碰撞，或者人類與外星人接觸。我們會被迫面對那個我們的感覺有什麼特別的問題，以及如果沒有的話，我們是不是也沒什麼特別的問題。他說，「這也許會讓我們更加關注於讓我們之所以為人的東西，從而更好地面對某個在某些方面上跟我們如此相似，但在其他方面卻完全像是外星人的東西。」

來源： 36氪

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