人工智能擬人化的發展應用與文化設計體驗

岳程

摘要：在當下，人工智能領域正在突飛猛進的發展，在眾多研究成果中，擬人化機器人也是備受社會矚目的一個方面。新材料、新技術帶來了數字建模等方面突飛猛進的發展，使人工智能擬人化發展日新月異。本文是從人機交互設計角度，重新審視人工智能機器人與人之間的交互關系。同時本文對各種現有案例進行分析，通過現有社會中各種人物的不同性別、年齡、人物性格、社會背景、文化認知，從而產生出最終人機交互的效果的不同，來探討人工智能擬人化的文化設計體驗，從而使未來交互設計者更加了解到人工智能擬人化設計研究的重要性。

關鍵詞：人工智能;擬人化機器人;人機交互;文化設計體驗

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

文章編碼：1672—7053（2019）05—0133—03

Abstract ： Nowadays， the field of artificial intelligence is advancing by leaps and bounds. Among the many research results， anthropomorphic robots are also an aspect of social attention. New materials and new technologies have brought about rapid development in digital modeling and other aspects， making the artificial intelligence anthropomorphic development change with each passing day， This paper re-examines the interaction between artificial intelligence robots and people from the perspective of human-computer interaction design. At the same time， this paper analyzes various existing cases， and explores the differences in the effects of the final human-computer interaction by different genders， ages， personality ，social background and cultural cognition of various characters in the existing society. Intelligent and anthropomorphic cultural design experience， so that future inter action designers can better understand the importance of artificial intelligence anthropomorphic design research.

Key Words ： Artificial intelligence; Humanlike robot; Human-computer interaction;Cultural design experience

日本的學術期刊《人工智能》，在2014年1月第29期的封面（見圖1）中刊登了擬人化的人工智能機器人。這期封面在當時的日本社會里引起了廣泛話題，作為對開發有著自律性智能系統的研究者來講，無法避開用戶對其開發的擬人化智能產品所表現出的人性色彩的關注。我們用自身的認知能力去審視一個有著自我行動能力的系統的時候，我們不可避免地認為其有像我們一樣的人性的智能。在設計開發人工智能產品的同時，像這樣對于擬人化的文化設計體驗與研究也將是一個重要的課題。

1 擬人化的人機交互手段

在日常生活中，隨著科技的發展，各種機器人、計算機界面與人們的生活越來越息息相關。他們擁有人類的外表或具有人類的心理能力，可以與人互動，為人們提供各種必要的信息，在各個領域發揮它們的作用。這就是“擬人化”。擬人化是指將人類的特征附加于非人類個體，使其被看作是有生命、有感覺和思想的人。人機交互是目前擬人化研究和應用較多的領域。

在現今的虛擬現實空間中，每個用戶都有自己的代表形式。作為信息傳達意義來講，其中人與人的交流實質上就是一種“聊天室”的形式。但通過擬人化的表象，可能會使人更容易對他人的信息賦予感情色彩。Nicholas Epley等學者調查了用戶在什么條件下會希望擬人化。他們將心理要因分成了三類。第一，可適用于描述與人類相關知識時;第二，描述他人的行動和動機時;第三，希望能夠與社會相聯時。而且他們特別提出的是與社會相聯時，也就是說人們在互相傳達信息時，更會將無機物做成擬人化。

在不同形態的擬人外觀中，比如性別對使用者的影響也是顯著的。例如Eyssel與Herrmann等學者將統一人工智能系統的擬人化外表賦予了不同發型膚色，來觀察用戶如何對其實質系統產生出的不同的評價。

例如2009年在日本的產業技術綜合研究所誕生的機器人HRP—4C，是一個仿人機器人（見圖2、圖3）。其身高1.58米，體重43千克，它的身高和體重和參照了日本一般女性，還能做出喜怒哀樂驚訝等表情。這家研究所專注于醫療護理輔助人工智能設備的研究。作為人工智能內部功能，雖然擬人化只不過是其外觀的一種表象，但擬人化在人及交互等領域做出了很多貢獻。

2 人工智能擬人化的發展應用

人工智能擬人化設計在現今設計中被廣泛應用，有些科學家認為，人工智能于科學技術領域來說是一種革命，可大大改變人類在科學領域的具體技術水平，同時造福人類。最常見的即機器人設計，包含了完全擬人化的人工智能以及近似于“機器人”的擬人化人工智能兩種形式。

2.1 完全擬人化的人工智能

1） 日本東京三越百貨大樓中的機器人前臺（見圖3）。這種女性外觀的機器人是人們非常熟悉的前臺接待人員的形象，可以說這個外形創造更符合社會大眾的交互習慣。

2） 日本機器人研究者黑石浩研究的可復制自身的機器人Geminoid（見圖4）。Geminoid利用3D打印技術完全再現了特定人物的外貌[5]，從這個成果我們可感受到這種建模技術日新月異的發展。

3） 用于訓練牙醫的機器人昭和花子（見圖5）。這個叫做昭和花子，外觀為女性的機器人，擔當了與牙醫的交互職責。它可以開合它的嘴，而且能夠感知疼痛，隨后通過擬人方式反饋給牙醫，從而訓練牙醫的專業技術。在這個功能下擬人化是必不可少的，在未來可以通過不同外觀的人物來呈現。

2.2 近似于“機器人”的擬人化人工智能

除完全擬人化的人工智能以外，最近還可以看到更像是“機器人”的擬人化的人工智能。

1） 日本軟銀的Papper（見圖6）。Pepper是一款人形機器人，由日本軟銀集團和法國Aldebaran Robotics研發，可綜合考慮周圍環境，并積極主動地作出反應。機器人配備了語音識別技術、呈現優美姿態的關節技術，以及分析表情和聲調的情緒識別技術，可與人類進行交流。

2） 日本軟銀開發的幫助自閉癥兒童克服社交障礙的人工智能機器人Nao（見圖7）。Nao機器人擁有著討人喜歡的外形，并具備有一定程度的人工智能和一定程度的情感智商并能夠和人親切的互動。該機器人還如同真正的人類嬰兒一般擁有學習能力。Nao機器人還可以通過學習身體語言和表情來推斷出人的情感變化，并且隨著時間的推移“認識”更多的人，并能夠分辨這些人不同的行為及面孔。Nao機器人能夠表現出憤怒、恐懼、悲傷、幸福，興奮和自豪的情感，當它們在面對一個不可能應付的緊張狀況時，如果沒有人與其交流，Nao機器人甚至還會為此生氣。它的“腦子”可以讓它記住以往好或壞的體驗經驗。

3） 謝菲爾德大學的機器人實驗室研發的一個擁有自我意識的機器人iCub（見圖8）。其身長104cm，體形跟一個5歲大的小孩差不多。四肢活動范圍可達53度，具有觸覺和肢體協調能力，可以抓東西、玩捉迷藏，甚至還會跟著音樂跳舞。它的眼睛和頭部可以跟蹤運動中小球的移動軌跡，手臂上安裝有定制化的壓力傳感器。

4） 日本媒體設計師松尾謙二郎與其團隊開發的機器人樂隊Z—Machines（見圖9）。機器人馬克（Mach）、阿舒拉（Ashura）和科斯莫（Cosmo）擁有78個手指的吉他手，擁有6只手臂、21根棍子的鼓手，以及能從眼睛中放射出多重光束的鍵盤手，組成了一支奇異的機器人樂隊“Z—Machines”。

3 人工智能擬人化的文化設計體驗

人們在開發智能產品時，在其設計中普遍熱衷于運用人類的外觀，或一部分人類的特性。雖然實際上真正作為工作效率來講，很多情況下兩只胳膊應該比不上八只胳膊。可能5個手指并不一定是最佳選擇。在演奏樂器時，肯定有比Z—Machine更合適樂器演奏的機器造型。或者說演奏的樂器都可以因機器而改造成其他形態。特別是幫助自閉癥兒童克服社交障礙的人工智能機器人Nao，設想如果是一個只會出聲說話，或者觸摸一下就有些互動的機器設備，我們很難想象可以幫助自閉癥兒童克服社交障礙。以上介紹的很多產品確實需要到利用擬人技術及文化設計體驗實現人機交互。

電影《機械姬》中，機器人艾娃的開發者通過搜索引擎的數據得到他公司職員未婚男青年對女性外貌的偏好，設計出人工智能機器人艾娃（見圖10），然后讓這個男青年對艾娃進行“圖靈測試”。最后有著逃出實驗室欲望的機器人艾娃通過獨自思考，成功地利用男青年對她的曖昧之情逃出了實驗室。從這個影片的設想來說，可以看出，同樣人形外觀及功能的機器人艾娃，對不同的交互體驗者來說產生了不同的體驗效果，也就是說其結果可能有本質的改變。

就像上述電影《機械姬》中，不同人因為對于統一外貌的機器人產生出不同的舉動時，特別是在人工智能領域里，可能會在很大層面上影響到人機交互的結果。機械姬中提到的更多的還是艾娃自有的外貌。但我們回到本文章的開始部分，那個引起社會爭論的《人工智能》期刊封面，就更能看出社會、文化、人文等要素將會左右人們對擬人化人工智能的外觀要求。

日本的聊天軟件LINE中有一個叫Rina的人工智能公眾號（見圖11），這個公眾號的頭像是一個年輕日本女孩的側臉。在前幾個月的版本中，頭像是一名日本女子高中生的背影。在與親朋好友交流用的APP中，這個頭像可以給用戶一種性別、年齡、職業等假象，從而與其聊天的內容會因此產生影響。現今如果看日本的人工智能擬人化產品中，完全屬于人物造型的人工智能多為年輕的女性。其中較多的，比如初音來未是比較可愛型、美少女、女子高中型。這也能看出日本人工智能開發者多以男性為主，其形象也更多從日本宅男動畫文化中提取較多。其他的女性形象還有秘書以及前臺等等，日本職場上男性對女性的職業定義，從世界其他國家來看目前的擬人化人工智能也多為女性為主。

在目前的這些案例中，我們已經可以感覺到擬人人工智能造型上的文化特點。但因為案例還并不多，也很難對其做出更細的分析。

4 人工智能擬人化的設計展望

人工智能的開發現今還處于剛剛起步，更多的研究主要還是在其運算的技術層面之中。在未來人工智能更接近生活的同時，擬人化作為交互手段的重要的組成部分還有待研究。未來的某一個節點中，我們的設計師可能需要更多地去研究社會的不同文化群體，以及各群體對不同的性別、年齡、外貌、行為舉止等等的偏好。這些可能將成為工業設計及交互設計的一個重要的組成部分。當然，這里也并不只包括完全擬人化的人工智能造型設計。一些在人工智能時代的新文化潮流意識，包括各種虛擬形象，或者因為人工智能的虛擬文化形象與社會的新的交互結果而創造出來的新的社會文化體系等等，也將繼續不斷發展。

5 結論

在不遠的將來，隨著人工智能技術以及新材料等推進的建模技術，更多的擬人化機器人還會相繼出現，并逐漸地走入我們的生活。在當今多元文化互相碰撞的社會中，這些擬人化人工智能機器人將以何種外觀出現，以及不同外觀給不同文化族群帶來的交互結果，將會成為交互設計師的新的課題。

參考文獻

[1]H. Osawa， "How Artificial Intelligence should be Anthropomorphized？ Findings and Applications of Human Anthropomorphic Attitude，" Journal of Japanese Society forArtificial Intelligence， vol. 29（2）， pp.182—189， 3 2014.

[2]B. R. Duffy and K. Zawieska， " Suspension of disbelief in social robotics，" 2012 IEEE RO—MAN： The 21 st IEEE International Symposium on Robot and Human InteractiveCommunication， pp. 484—489， 13 9 2012.

[3] N. Epley， A. Waytz， S. Akalis and J. T. Cacioppo， "When we need a human：Motivationaldeterminants of anthropomorphism，" Social Cognition， vol. 26（2）， pp. 143—155， 2008.

[4] F. Eyssel and F. Hegel， "（S）he s Got the Look： Gender Stereotyping of Robots，" Journalof Applied Social Psychology， vol. 42（9）， p.2213—2230， 2012.

[5] S. Nishio， H. Ilshiguro and N. Hagita， "Geminoid： Teleoperated Android of an ExistingPerson， Humanoid Robots" .New Developments， Armando Carlos de Pina Filho （Ed.）.