Wanneer is een robot zo echt dat hij eng wordt?

De ‘uncanny valley’ is het punt waarop robots eng worden, omdat ze ‘net echt’ zijn. Maar is dat wel de reden?

Menselijke’ robots, die zijn gebouwd door de Japanse wetenschapper Hiroshi Ishiguro. De rechter robot is het evenbeeld van zijn schepper. De linker, Geminoid F, speelde in de Japanse rampenfilm Sayonara (2015), samen met onder anderen Irène Jacob. Foto’s Agentur Focus

Als een robot sterk op een mens lijkt, kan dat eng zijn. Neem de ‘tweelingrobots’ die de Japanner Hiroshi Ishiguro en de Deen Henrik Scharfe naar hun eigen evenbeeld hebben gebouwd. Ze lijken op hun makers, maar vooral op filmpjes is duidelijk te zien dat het geen echte mensen zijn, en dat heeft iets griezeligs. Met mensfiguren in digitale animatiefilms is hetzelfde aan de hand. De Flintstones zijn gewoon grappig, maar de realistischer digitaal geanimeerde personages in de film The Polar Express (2004) vonden veel mensen toch een beetje unheimisch.

Die humanoïde robots en realistische digitale personages zouden zich in de uncanny valley bevinden, de ‘griezelvallei’: het nauwe gebied waarin mensgelijkende figuren onaangename gevoelens oproepen. Makers van digitale animatiefilms zijn er beducht voor. Regisseur Jon Favreau, die in april de fotorealistische animatiefilm The Jungle Book in de bioscopen brengt, is al gevraagd of hij niet bang is om in de uncanny valley te vallen.

Maar bestaat die uncanny valley wel? Het bewijs daarvoor is op zijn best tegenstrijdig, schreven psychologen van Emory University (Atlanta) onlangs in Review of General Psychology. En dat schreef een team Finse computerwetenschappers vorig jaar ook al in Frontiers in Psychology. Ja, robots en animatiefiguren zien er soms creepy uit. Hetzelfde geldt voor poppen en clowns. Maar komt dat dan door die uncanny valley? Wat is die uncanny valley eigenlijk precies?

Niet te realistisch

De uncanny valley is in feite niet meer dan een idee – een 45 jaar oud idee van de Japanse roboticus Masahiro Mori. Naarmate robots meer op mensen lijken, neemt onze affiniteit ermee toe, totdat we bij een dal komen, schreef Mori in 1970 (hij was toen net hoogleraar aan het Tokyo Institute of Technology), in het Japanse tijdschrift Energy (zie inzet).

Industriële robots – grijparmen in fabrieken – zijn louter functioneel, schrijft Mori; ze lijken niet op mensen en we voelen ons niet met hen verwant. Speelgoedrobots zijn expres aantrekkelijk gemaakt, en ze lijken een beetje op mensen (met een gezicht, twee armen, twee benen en een torso). Maar een prothetische hand, vervolgt Mori, ziet er op het eerste gezicht wel echt uit, maar blijkt dat dan toch niet te zijn – dat is eng. Met bunraku-poppen, Japanse theaterpoppen, leven mensen dan weer mee. Helemaal rechts in de grafiek bij zijn artikel zette Mori de gezonde mens: die zou het meest op een mens lijken én de meeste affiniteit oproepen.

Een mens die sterft, die koud en bleek en bewegingloos wordt, daalt volgens Mori af in de uncanny valley. Daarom is dat dal ook zo eng, vermoedde hij. Hij raadde ontwerpers aan om robots en protheses niet té realistisch te maken en te mikken op de eerste piek in de grafiek.

Alleen: die grafiek is hypothetisch. Mori had hem bedacht, maar niet empirisch vastgesteld dat hij klopte. Hij had niet eens aan proefpersonen gevraagd wat die van industriële robots, speelgoedrobots, prothetische handen, bunraku-poppen en mensen vinden. Hij had louter een idee beschreven en getekend.

Hoe is te onderzoeken of de uncanny valley echt bestaat? Dat begint uiteraard met goede definities. Langs de assen van Mori’s grafiek staan ‘affiniteit’ (verticaal) en ‘gelijkenis met de mens’ (horizontaal). Wat verstaan we om te beginnen precies onder affiniteit, of shinwakan?

De Amerikaanse psychologen geven in hun artikel in Review of General Psychology een hele serie mogelijke vertalingen die ze tegenkwamen in de wetenschappelijke uncanny-valley-literatuur. In de eerste vertaling van Mori’s artikel, in 2005, werd het vertrouwdheid (familiarity) genoemd, en in de tweede vertaling, uit 2012, affiniteit (affinity). Andere termen in de literatuur waren bijvoorbeeld prettige indruk (impression of pleasantness), aanvaardbaarheid (acceptability), empathische emotionele respons (empathetic emotional response), sympathie (likability).

Opvallend is dat geen van die termen het idee weerspiegelt dat iets wat net niet op een mens lijkt éng kan zijn. Uncanny. Bukimi in het Japans. Eng is iets anders dan (gebrek aan) sympathie. Soms wordt in onderzoek gevraagd hoe sympathiek én hoe griezelig de proefpersonen een androïde robot of een computerfiguur vinden, soms wordt louter naar griezeligheid gevraagd. De uncanny valley-literatuur is overigens ook niet indrukwekkend: veel kleine experimentjes met weinig proefpersonen, vaak in obscure tijdschriften gepubliceerd of zonder peer review op congressen gepresenteerd.

Over naar Mori’s horizontale as, ‘gelijkenis met de mens’ – evenmin een eenduidig begrip. In sommige onderzoeken kregen proefpersonen plaatjes te zien van robots, door de computer gegenereerde figuren, mensen en objecten, en moeten ze bij elk daarvan zeggen hoe sympathiek ze die vonden én hoe sterk ze ze op een mens vonden lijken. Maar de antwoorden op die vragen hangen met elkaar samen – iets levends is sympathieker dan iets levenloos’. Moet je daar statistisch voor controleren om de uncanny valley te vinden, of juist niet?

Schattige robot

De ‘uncanny valley’-grafiek van Mori

Bovendien is er een probleem: als je je onderzoek zo inricht, hangt het ervan af wat je je proefpersonen precies laat zien of je de ‘uncanny’ curve vindt of niet – er moet bijvoorbeeld maar net iets engs bij zitten. Volgens de Amerikaanse roboticus David Hanson en collega’s kun je Mori’s grafiek in theorie omkeren door andere voorbeelden te kiezen dan Mori: een schattige robot, een gehaat persoon (ze toonden zo’n grafiek op een congres in 2005). En computerwetenschapper Karl MacDorman liet proefpersonen filmpjes van 12 robots en 1 mens beoordelen. Hij verkreeg een erratische grafiek zonder uncanney valley erin (hij presenteerde zijn data in 2006 op een congres). Ook dat was niet de definitieve test: voor een eerlijk experiment moeten de replica’s die je laat zien een representatieve steekproef vormen van alle mogelijke replica’s. Krijg dat maar eens voor elkaar.

Beter lijkt het om gelijkenis met de mens experimenteel te manipuleren. Dat is in andere studies gedaan: daar werden foto’s gebruikt van een robot, een mens en enkele gemorfte stappen daartussenin waarin robot geleidelijk in mens overgaat. Zo bied je je proefpersonen een goede variatie van mensgelijkendheid aan. Alleen: dan is het probleem dat de robot en de mens er ‘normaler’, ‘gemiddelder’ uitzien dan de morfs ertussen. En mensen vinden wat normaal is aantrekkelijker dan wat abnormaal is. Dus vraag je de proefpersonen louter hoe aantrekkelijk ze de plaatjes vinden, dan kan het ten onrechte lijken of je bij die morfs de uncanny valley hebt gevonden.

Er is ook een abstracter probleem met mensgelijkendheid: ‘op een mens lijken’ is geen eenduidig concept. In wat? Uiterlijk op een foto? Aantal ledematen? Ooguitdrukking, haardracht, manier van bewegen? Mori meende al dat beweging de uncanney valley dieper maakt, hij vond beweging een teken van leven, dus als iets levenloos beweegt, zou het extra eng zijn. Ook daar had hij geen bewijs voor.

Masahiro Mori heeft de uncanny valley-grafiek wel bedacht, maar niet geverifieerd

Er zijn dus geen goede afspraken over mensgelijkendheid en uncanniness, en wat ook nog onduidelijk is: hoe moet de curve precies lopen om een uncanny valley aan te tonen? Is het essentieel dat de uncanny valley aan de rechterkant van de grafiek zit of is het goed zolang er ergens een dal in de grafiek zit? Moet de eerste piek in de grafiek lager zijn dan de tweede, zoals bij Mori: zijn mensen aantrekkelijker dan niet-realistische robots en animatiefiguren? Dat is niet vanzelfsprekend: de Amerikanen uit Atlanta schrijven dat speelgoedrobots soms zelfs aardiger en sympathieker worden gevonden dan mensen – mogelijk doordat zulke oordelen bij mensen van het gedrag afhangen, terwijl robots met een vriendelijk uiterlijk ontworpen worden en verder niets meer hoeven te doen. Maar ook hier ontbreekt onderzoek.

In elk geval is er veel anekdotisch bewijs dat mensen sommige robots, poppen en animatiefiguren griezelig kunnen vinden. Sommige onderzoekers reduceren Mori’s hypothese daar zelfs volledig toe. Maar ook hier geldt: er zijn wel ideeën over hoe het komt dat we robots en poppen eng kunnen vinden, maar geen duidelijkheid. Mori opperde dat het te maken had met doodsangst. Anderen dachten daarnaast aan angst voor besmettelijke ziektes. Het is allebei niet goed onderzocht. Mori schreef ook dat er een vreemd gevoel opkomt zodra je je realiseert dat iets wat er realistisch uitziet tóch niet echt is (een prothetische hand, in zijn geval). Maar het is onduidelijk waarom dat eng zou zijn en niet bijvoorbeeld grappig – onverwacht is vaak grappig, daar berusten veel moppen op.

Wel enig bewijs is er voor het idee dat we een robot eng vinden als we het idee hebben dat die robot een geest heeft en kan voelen, terwijl we een menselijke persoon juist eng vinden als die geen geest lijkt te hebben en niet kan voelen, zoals een zombie (Cognition, 2012). Maar ook dat biedt nog geen afdoende verklaring voor de griezeligheid van sommige robots, al is het maar omdat in één onderzoek zelfs java-aapjes het liefst wegkeken van net-echte robots (PNAS, 2009), en het is onwaarschijnlijk dat die aapjes diepe ideeën over mind perception hebben.

Al met al is het belangrijkste wat we nu weten over de uncanny valley dat we er nog weinig over weten. Een mooi startpunt voor onderzoek.