當(dāng)你凝視機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人也在凝視你。

凝視是一種人與人之間的信號(hào)，意味著交流、互動(dòng)、告知自身意圖?！府?dāng)你凝視我時(shí)，我就讀懂了你的意思，雖然無(wú)關(guān)言語(yǔ)?！?/p>

但當(dāng)人類與機(jī)器人互相凝視時(shí)，會(huì)發(fā)生什么？

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意大利技術(shù)研究院（Italian Institute of Technology）的研究者發(fā)現(xiàn)，人形機(jī)器人的凝視會(huì)影響人類的神經(jīng)活動(dòng)并影響人的決策過程，甚至?xí)斐裳舆t。機(jī)器人的凝視也會(huì)讓人類將其視為一種社交信號(hào)，這些發(fā)現(xiàn)拓展了類人機(jī)器人的潛在應(yīng)用領(lǐng)域，比如作為同事、臨床支持服務(wù)和家庭助理。

這個(gè)名為 InStance 的項(xiàng)目研究了「人們?cè)谑裁磿r(shí)候以及在什么條件下，會(huì)將機(jī)器人視為有意識(shí)的存在?！?/p>

論文地址：https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abc5044

目前，這項(xiàng)研究發(fā)表在《Science Robotics》。論文的作者包括 Marwen Belkaid、Kyveli Kompatsiari、Davide de Tommaso、Ingrid Zablith 和 Agnieszka Wykowska。

在大多數(shù)日常情況下，人腦不僅需要參與決策，還需要參與預(yù)測(cè)他人的行為。凝視可以提供有關(guān)他人意圖、目標(biāo)和未來(lái)決定的信息。人類會(huì)注意別人的眼睛，當(dāng)有人注視他們或注視環(huán)境中的特定事件或地點(diǎn)時(shí)，大腦的反應(yīng)是非常強(qiáng)烈的?，F(xiàn)在，研究人員注意到了人與機(jī)器人的此類互動(dòng)。

Marwen Belkaid、Kyveli Kompatsiari、Davide de Tommaso、Ingrid Zablith 和 Agnieszka Wykowska（團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人）。圖源：IIT-Istituto Italiano di Tecnologia。

該研究的首席研究員兼論文主要作者 Agnieszka Wykowska 說「機(jī)器人將越來(lái)越多地出現(xiàn)在我們的日常生活中，因此我們不僅要了解機(jī)器人設(shè)計(jì)的技術(shù)方面，還要了解人機(jī)交互的方面。」

該研究團(tuán)隊(duì)讓 40 名參與者與機(jī)器人 iCub 玩一種策略游戲，以測(cè)量參與者的行為和神經(jīng)活動(dòng)，后者使用腦電圖（EEG）。該游戲模擬兩名駕駛員在汽車碰撞過程中相互接近，其結(jié)果取決于玩家是偏離還是繼續(xù)直行。

在這個(gè)游戲的實(shí)驗(yàn)中，兩位玩家（即參與者和機(jī)器人）之間的桌子上有一個(gè)操縱游戲的機(jī)器（圖 1A）。游戲中每個(gè)玩家各操縱一輛汽車。汽車相互靠近，在即將相撞時(shí)，游戲黑屏 5 秒，雙方玩家都必須選擇直行或偏離。實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是參與者被要求注視著機(jī)器人，而機(jī)器人 iCub 的視線則包括以下兩種情況：

直視參與者，即兩位玩家相互凝視；

iCub 向旁邊看來(lái)避免眼神接觸，即回避凝視。

雙方玩家都有一個(gè)遮擋物覆蓋他們的動(dòng)作按鈕，從而防止對(duì)手預(yù)測(cè)他們的選擇。游戲中可能的結(jié)果是：

• 兩者都直走并碰撞，這種情況兩者的損失最高；
• 兩者都偏離，獲得最高的聯(lián)合收益；
• 只有一個(gè)直行，獲得最高的個(gè)人收益。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng) iCub 呈 mutual gaze 狀態(tài)，即與參與者相互凝視時(shí)，參與者會(huì)變得反應(yīng)緩慢。延遲反應(yīng)可能表明相互凝視與更高的認(rèn)知努力有關(guān)。參與者的凝視一方面會(huì)對(duì) iCub 的選擇進(jìn)行更多推理，另一方面可能增加與任務(wù)無(wú)關(guān)的凝視刺激抑制程度。

試想一下和機(jī)器人玩撲克的場(chǎng)景，當(dāng)你需要決定下一步做什么時(shí)，機(jī)器人會(huì)看著你，然后當(dāng)機(jī)器人移開視線時(shí)，它會(huì)做出決定。Wykowska 表示：人類玩家的大腦也需要通過一個(gè)費(fèi)力且代價(jià)高昂的過程來(lái)試圖「忽略」機(jī)器人的凝視。

這些結(jié)果表明：機(jī)器人的視線「劫持」了人腦的「社會(huì)認(rèn)知」機(jī)制，導(dǎo)致機(jī)器人會(huì)做出如同社交智能體的反應(yīng)。從這個(gè)意義上說，機(jī)器人的「社交」并不總是對(duì)人類有益，即使與機(jī)器人交互很有趣，但是會(huì)阻礙人類決策的性能和速度。

參加者的表現(xiàn)及回應(yīng)時(shí)間。

參與者為了推理 iCub 的行為運(yùn)用了一些計(jì)算模型。下圖 (a) 為模型示意圖。強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型（RL）根據(jù)最近選擇的行動(dòng)及其結(jié)果做出決定；虛擬游戲模型 (Fic) 根據(jù)游戲的 payoff 矩陣和對(duì)對(duì)手行為的預(yù)測(cè)做出決策；Inf 模型也是如此，同時(shí)假設(shè)對(duì)手也在預(yù)測(cè)玩家的選擇，并將它自身行為對(duì)于對(duì)手決策預(yù)測(cè)的影響加以合并。下圖 (b) 表明與參與者的選擇相符的影響模型的整體對(duì)數(shù)似然比明顯比其他兩個(gè)模型更大，暗示了在游戲中 iCub 的高層次推理。

參與者對(duì) iCub 行為推理的計(jì)算模型。

Wykowska 和她的研究小組希望這些發(fā)現(xiàn)能幫助機(jī)器人工程師設(shè)計(jì)在特定應(yīng)用環(huán)境中表現(xiàn)出最合適行為的機(jī)器人。比如，具有社交行為的類人機(jī)器人可能用于老人及兒童看護(hù)，像 iCub 機(jī)器人一樣，這是自閉癥治療實(shí)驗(yàn)性治療的一部分。但從另一方面看，當(dāng)你需要專注于一項(xiàng)任務(wù)時(shí)，例如工廠設(shè)置或空中交通管制，散發(fā)社交信號(hào)的機(jī)器人卻可能會(huì)分散注意力。