当一个机器人哭着求你 你还会忍心拔掉电源吗？

前言

人是什么？人有什么特别？情感是人类独有的吗？仿生人会不会梦见电子羊？机器人会不会哭泣？Nautilus的这篇文章与其说是探讨机器人识别与产生情感的机制，不如说是对人类之所以为人类的反思。

什么是情感？

当Angelica Lim在烘焙蛋白杏仁饼干的时候，她有自己的厨房帮手，Naoki。她的助理只擅长那些重复性的任务，比如筛面粉，不过她让这项工作变得更有趣了。只有两英尺高的Naoki非常可爱。他通体发白，在突出的地方泛著蓝光。在耳朵应该在地方安装了一对扬声器。小圆圈形状的嘴巴能让他做出惊讶的表情，但其实这只是一个摄像头，而他的眼睛则是红外线收发器。

2013年，Lim还是日本东京大学智能科学和技术系的博士生，她说：“我就是喜欢机器人。”她用巴黎的Aldebaran Robotics的机器人来探索机器人如何表达感情以及跟人互动。Lim吹笛的时候，Naoki（日语直木，意思大概是“不仅仅是机器”）会用电子琴或者沙蛋伴奏。她相信用不了多少年机器人伙伴就能跟我们一起分享我们的家和生活。

当然Naoki既get不了我们的笑话也不懂享受音乐，或者对着曲奇流口水都不会。尽管我们会把一个人形机器人称为“他”，但我们知道这不过是一堆金属部件和电路板罢了。当你对着Siri大吼或者骂你的电脑时，我们其实不是真的以为它们反应迟钝。而且它们当然不会对我们的沮丧做出反应；机器不会理解我们的感受。

至少我们愿意这么认为。因为我们通常认为，拥有感觉，以及能够阅读他人情绪的能力，是人的特质。我们不会指望机器知道我们在想什么或者对我们的情绪做出反应。我们感觉自己比它们高人一等，因为我们有感情而它们没有。不管它们再怎么快怎么理性，敏感的人类总能压倒机器：在《2001：太空漫游》中，有感情的David Bowman打败了善计算的HAL 9000，不顾一切的Sarah Connor压倒了《终结者》中的终极杀人机器。从《星际迷航》中McCoy博士谴责没有感情的Spock是“留着绿色血液的非人类”，到围绕着罪犯之冷漠展开的道德推理，我们都把感情视为自身身份的核心。

我们的虚妄与幻想是特别的，除了我们以外无法解读的，这正是我们之所以为人之所在。不过我们的想法也许是错的。情感远不是什么反映人类的优雅气质的难以解释的东西，也许它只不过是对环境变化的一种自主反应，是作为生存反应由进化软件编程到我们的生物硬件中的。

Joseph LeDoux，纽约大学神经科学研究中心的神经科学家，他用了一个所有生物都具备的东西来描述情感：“生存电路”。简单如变形虫或复杂似人这样的生物体，以提高生存和繁殖概率的方式对环境刺激做出的反应。刺激触动了生存电路上的开关，促进了提高生存机会的行为的产生。按照特定模式激活的神经元可能会触发大脑发出释放肾上腺素的指令，导致心跳加速，让动物进入战斗状态或者逃离危险。LeDoux说，那种身体状态就是一种情感。

美国罗彻斯特大学心理学助理教授Melissa Sturge-Apple也同意情感跟我们的生存有关联。她说：“它们算是对环境线索的响应，而这会组织你的行动。如果你感到害怕，你会跑掉。如果你从吃东西中获得快乐，你就会吃得更多。你会做促进自己生存的事情。”人类生存工具包的关键之一就是沟通——而通过移情作用情感可以促进沟通。

通过这种推理，每一个想要生存的生物都会以某种形式表达情绪，虽然表达方式与人类不太相同。宠物的主人会告诉你，狗能够感受情绪。雷道克斯认为，所谓的情感是我们对这些情绪状态的有意识的解释和描述。他把内疚、嫉妒或自豪等其他类型的情感称为“高阶或社交情绪”。

照这么推理的话，每一种对生存感兴趣的生物都会以某种形式来表达出情绪，尽管这种形式也许跟人类的不一样。当然了，任何一位宠物主人都会告诉你小狗是有感情的。LeDoux认为，我们称之为感觉的东西是我们对那些情绪状态有意识的解释和描述。而且其他类型的感觉，比如内疚、嫉妒或骄傲等，属于他所谓的“更高级别的社会情感。”

MacClennan说：“我认为任何能够做出那种我们想要一个人形机器人做出的决定的东西，最终都会具备意识。”

情感的机制

我们还开始了解到，我们表达情感的机制其实跟情感本身紧密关联。它们往往决定了我们感受到了什么。《The Face of Emotion（情感的面目）》作者Eric Finzi说，哪怕保妥适（Botox，肉毒杆菌毒素品牌）把你的脸僵化成了一张可怕的仿造脸，微笑也会让你更快乐。相反，脸部肌肉因为注射保妥适而被固化的人则无法映射他人的表情，所以更缺乏同理心。看起来似乎是没有了（表达情感的）机制也就没有了感情。

但是如果说我们的情绪状态的确是机械化的话，那就应该是可以检测和衡量的。没错，这正是情感计算领域的科学家努力的方向。他们希望，通过捕捉我们的声音、表情，甚至走路的方式等线索，机器能够像人类展示和发觉我们的感受一样解读人的情感。计算机科学家和心理学家正在训练机器识别人类情绪并对此做出响应。他们尝试着将情感分解了可量化的属性，这些属性的机制是可以描述的，其数量是可以测量和分析的。他们在攻关算法，这种算法在病人试图隐藏自己的真实感受时会提醒治疗师，他们还在研究能感觉我们的情绪并作出响应的计算机。一些人把情感分解成了数学形式体系，然后编程到机器人里面，因为受到恐惧、快乐或者渴望驱使的机器也许能作出更好的决定并且更高效地实现自己的目标。

Sturge-Apple的合作者，罗切斯特大学电子与计算机工程教授Wendi Heinzelman正在开发一种算法，这种算法可以根据扬声器的音质来检测情绪。Heinzelman给计算机提供由演员录制的表达特定情绪的讲话样本，然后告诉计算机哪个音频剪辑表达的是快乐、悲伤或者愤怒等等。计算机然后会衡量录音的音高、音能及响度，以及音能的波动情况以及不同时刻的音高等等。波动更厉害说明情绪状态更活跃，比如快乐或者恐惧。计算机还会跟踪所谓的共振峰，也就是受到声道影响的声音的频谱中能量相对集中的一些区域。如果你的喉咙因为生气而绷紧的话，它会改变你的声音——而计算机可以检测到这一点。有了这些数据，它就可以进行统计分析，找出不同情绪之间的区别在哪里。

剑桥大学计算机实验室的博士后研究员尼尔·拉希尔（Neal Lathia）正在研究EmotionSense，这是一个以类似人类方式倾听人类言语并抒发情感的Android手机应用。例如，它可能会判断，说话者开心的几率为90%，并报告，“单纯从统计角度来看，你听起来最像那个表达着快乐情绪的演员。”

英国剑桥大学计算机实验室博士后研究员Neal Lathia正在开发EmotionSense，这是一款Android手机app，它可以倾听人类说话然后以类似方式解读出其中的情绪内容。Lathia解释道，比方说，它可以确定有90%的概率说话者是快乐的，并且报告说“从纯粹统计学的角度来说，你的声音最像这位声称自己在表达快乐情绪的演员。”

就像Lathia和Heinzelman一样，Lim认为情绪表现具备特定可识别的特质，当我们在动物行为或者歌声中识别出这些特质时，我们就会把它跟特定情感关联到一起。她说：“我更感兴趣的是如何从其他东西，比如音乐或者跳来跳去的小狗身上去检测情绪。”比方说，为什么我们就认为某段音乐是悲伤的？“这段音乐本身没有任何悲伤的东西，但我们是如何从中析取出悲伤的味道来呢？”她用了4个参数：速度、强度、规律性及程度——看它是大还是小，柔和还是响亮。愤怒的说话往往很快、很大声，比较刺耳而且不连贯。愤怒的音乐可能也是这样。以有规律的步幅迈著稳健的步伐而没有跺脚的现象的话，这个人也许被视为是满足的，而如果一个人是慢慢地拖着脚步走，步伐很小且步幅没有规律的话，也许说明他很难过。Lim未经检验的假设是，母亲通过说话的速度、强度、规律性、程度这些特质以及面部表情来向婴儿传递情绪——所以人类学会了把它们看成是情绪的标记。

现在研究人员仅研究有限的几种情绪，目的是为了让计算机更容易分辨，因为快乐与欢欣，愤怒与蔑视之间的区别是很微妙复杂的。Heinzelman说：“情绪越多，想要分辨就越困难，因为它们太相似了。”目前他主要集中在6种情绪上：愤怒、悲伤、厌恶、快乐、恐惧以及“中性”。她说，对于寻求衡量病人病人一般心理状态的治疗师来说，把这些状态分成这些一般类别也许是必要的。

当然，声音并不是人类表达情绪状态的唯一方式。伦敦帝国理工学院智能行为与理解小组负责人，情感与行为计算教授Maja Pantic就利用了计算机来捕捉表情并分析它们说明了人的哪种情绪。她的系统跟踪各种面部运动，比如眉毛的上下活动，以及嘴巴或者眼球周围的肌肉运动。这套系统可以根据微笑的形成时间和持续时间来分辨真实的微笑和礼节性的微笑。Pantic已经识别出45种面部动作，她的计算机在80%的时间内能识别其中的30种。剩下的由于计算机的二维视觉等限制而难以识别。像不同方向的运动，咬牙切齿以及磨牙等可能表明情绪的运动计算机尚难以分辨。大多数情绪识别系统在实验室环境下都工作得很好。而在条件不完美的现实世界里，其准确率仍然很低，但情况正在改善。Pantic说：“我相信，在几年，也许是5年之内，我们就会拥有能在自然环境下进行分析并且以无监督的方式学习新模式的系统。”

赋予机器情感

把情绪简化为各种成分并予以记录和分析之后，将其输入到机器中就成为可能。这个项目的价值看起来也许很简单：我们因此会得到跟人类更丰富、更有趣的互动。现在是加拿大西蒙弗雷泽大学计算机科学学院助理教授的Lim希望，有朝一日让Naoki 能移动和演奏特雷门琴的机制也能让它表达自己的情绪状态。

不过工程师对情感机器人感兴趣还有着深层次的原因。如果情感能帮助生物生存的话，是不是对于机器人也一样？智能代理，比如一个机器人或者一个软件，能够体验情绪并对环境做出响应的话就可以做出迅速决定，就像人遇到房子着火会放弃一切逃走一样。荷兰乌得勒支大学计算机科学教授Mehdi Dastani说：“情绪集中你的注意力，你的注意力会从当前手头的事情转移到重要得多的目标，比如救你自己一命。”

Pantic说：“我相信，在几年，也许是5年之内，我们就会拥有能在自然环境下进行分析并且以无监督的方式学习新模式的系统。”

Dastani正在给智能代理提供他所谓的“情感逻辑”，这是对22种情绪状态的形式化描述，其中包括了遗憾、沾沾自喜、怨恨、骄傲、钦佩、感激等。他解释说，机器人可以用这些情绪来评估自己目标达成的进展情况。一个没有感情的机器人，如果被赋予从A点走到B点的任务的话，在路上遇到障碍时只会埋头撞上去。而具有情感的机器人对缺乏进展可能会感到悲伤，最终会选择放弃转而做别的事情。如果机器人感到快乐的话，则意味着它立目标已经越来越近了，故而应该保持目前的路线。但是如果它感到沮丧的话，它可能就得改弦易辙。机器人的情感提供了一种计算机科学家所谓的启发式问题解决策略，也就是自主发现和学习的能力——就像人类一样。Dastani说：“情感是一种在进化中确立的启发式机制，它能够接入到理性决策当中，让决策更有效率和效能。”

不过机器人真的能具备情感吗？领导德国不莱梅雅各布大学情感认知与社会环境小组的心理学教授Arvid Kappas认为，回答这个问题需要返回到情感的定义本身。按照某些定义，即便是行为主要出于本能并无认知能力去理解或描述自身感受的人类婴儿，也可以说是没有感情的。不过按照其他一些定义，各种动物都具备这种特质，而大多数人愿意把情感赋予十分类似人的生物身上。那么他是否认为计算机也可以是有情感的呢？“当然，就像鳄鱼一样有感情。就像鱼一样有感情。或者就像狗一样有感情，我能看到这一点。”

但是机器人会不会像我们一样感受呢？Kappas说：“那可能是机器情感而不是人类情感，因为它们有着机器的躯体。”情感已经被绑定到我们对自己作为物理存在的感觉里面了。机器人也许也会有那种感觉，但那会是一个非常不一样的自我，它没有心脏，而电池安时计取代了胃。处在节能模式下的机器人也许会做着电子羊的梦（编者注：电影《银翼杀手》原著《仿生人会梦见电子羊吗？》，是美国科幻小说作家菲利普·K·迪克的最重要作品之一）。这会开始引起伦理问题。当Roomba乞求不要让它的电池耗光时，人类的责任会是什么？当Charlie S6出来时你会对机器人Robot Charlie说什么？你会把这台旧型号的机器人送到回收厂去吗？

而具有情感的机器人对缺乏进展可能会感到悲伤，最终会选择放弃转而做别的事情。

田纳西大学计算机科学副教授Bruce MacLennan表示：“如果人类要跟机器人进行互动的话，思考机器人能否有感觉以及在什么条件下才会有感觉真的非常重要。”这个夏天，在国际计算与哲学协会上，MacLennan将会发表一篇关于善待未来机器人的论文。MacLennan感觉这不仅仅是个哲学问题，也是一个可以用科学办法解决的问题。他建议将情绪分解为所谓的“原始现象（protophenomena）”，这是导致情感产生的物理效应的最小单位。他说：“原始现象太小了，小到通常一个人意识不到这是自己意识经验的一部分。” 应该存在着一些基本的物理量，科学可以测量并因此在机器中复制这种物理量。

MacClennan说：“我认为任何能做出我们希望人型机器人做出的那种决定的东西都将不可避免地具有意识。” LeDoux还认为，既然人类意识推动了我们对情感的体验，这也会推动能体会到感觉的机器人的诞生。

MacLennan说，“我们被迫直面机器人是否具备堪比人类的情感这个问题可能还需要数十年的时间。我并不认为这是迫在眉睫需要回答的问题，但这的确说明了我们对自身的理解，所以这些还算好处理。”他认为，跟有情感的机器人共存所产生的深远影响堪比不同的文明碰撞，或者人类与外星人接触。我们会被迫面对那个我们的感觉有什么特别的问题，以及如果没有的话，我们是不是也没什么特别的问题。他说，“这也许会让我们更加关注于让我们之所以为人的东西，从而更好地面对某个在某些方面上跟我们如此相似，但在其他方面却完全像是外星人的东西。”

来源： 36氪