Videli ste niekedy pohybujúceho sa robota, ktorý pripomínal figurínu vo výklade, pričom predvádzal úsmevy či inú mimiku tváre, ktorá bola ako vystrihnutá z hororu? Vstávali vám pri tom vlasy dupkom? Vitajte v Uncanny valley.

Masahiro Mori (Ilustrácia: Bernd Schifferdecker)

Uncanny valley, vo voľnom preklade niečo ako tajomné, čudesné či bizarné údolie, je hypotéza z oblasti robotiky, pojednávajúca o negatívnej a nepríjemnej emočnej odozve ľudí na neživé objekty, ktoré sa svojim vzhľadom výrazne podobajú človeku.

Ako prvý túto myšlienku sformuloval pred takmer polstoročím japonský robotik Masahiro Mori z Tokijského technologického inštitútu, vo svojom rovnomennom článku „Bukimi No Tani“ (不気味の谷).

Vtedy 43 ročný Mori (dnes 89) popísal problematickú budúcnosť, pri ktorej roboti budú čoraz viac pripomínať človeka, pričom tesne predtým, než dosiahnu stavu v ktorom sú od človeka nerozpoznateľní, vstúpia to tajomného údolia, v ktorom na nás budú pôsobiť ako hrôzostrašné monštrá. Aj keď jeho pôvodný popis sa týkal len robotiky, dnes je aplikovaný aj na počítačovú animáciu v kinematografii a hrách.

Ak sa pozriete na mierne humanoidných robotov, ktorý človeka pripomínajú len náznakmi, obvykle na nás pôsobia veľmi roztomilo.

Nedelnik23-3_nowat

Typickým predstaviteľom je R2-D2 zo Star Wars, animovaný robot Wall-e alebo reálny robot Pepper. Títo roboti majú prvky tela, ktoré sa dajú považovať za nohy, ruky a hlavu. Sú schopní reagovať na rôzne situácie niečím, čo sa dá nazvať emócia, pričom to vyjadrujú svojou gestikuláciou alebo zvukmi.

Nedelnik23-10_nowatNa rozdiel od kuchynského mixéru či robota vo výrobnej automobilovej linke tak v nás vyvolajú emočnú odozvu a začneme ich vnímať ako regulárnu bytosť. Takúto reakciu vyvoláva v deťoch (a mierne aj v dospelých) aj roztomilé plyšové zvieratko, ktoré si radi personifikujeme.

Roboti nám človeka obvykle pripomínajú, ale za človeka ich nepovažujeme. Vnímame ich skôr ako domáceho psíka, o ktorého sa treba starať, pričom má takisto svoju osobnosť a pocity.

Ako náhle sa však k podobe človeka priblížime viac, ľudskosť sa dostaví. Typicky ide napríklad o C-3PO zo Star Wars, alebo ako človek chovajúci sa stroj z filmu Ja, robot s Willom Smithom. Podľa tohto sa zdá, že čím viac sa robot podobá človeku, tým viac ľudsky na nás bude pôsobiť a to až do momentu, kedy nezbadáme žiadny rozdiel.

Masahiro Mori si však uvedomil, že to nie je pravda a tesne pred hranicou medzi človekom a robotom sa stúpajúci graf podobnosti náhle prepadne a spadne do ničoho čudesného, čo v nás vyvolá často extrémne nepríjemné pocity.

Uncanny valley, teda čudesné údolie, je pri tom hlbšie v prípade, že ide o pohybujúci sa stroj. Dobrú ukážku je možné vidieť na tomto videu.

Jedným z možností, ako sa Uncanny valley vyhnúť je to, aby sa robot človeku nesnažil podobať úplne. Roboti môžu byť kompletne ako človek z hľadiska funkčnosti a takisto emócií, pocitov a všetkých iných prvkov, bez nutnosti imitácie tváre, kože a mimiky. Typickou ukážkou je napríklad kreslený Bender zo seriálu Futurama, či akýkoľvek iný rozprávkový robot. Ako nekreslený príklad sa dá poukázať na filmy Transofrmers, kde sú roboti z hľadiska základných prvkov tela (nohy, trup, ruky, hlava) a myšlienkových pochodov plne ľudské, ale keďže neimitujú vzhľad človeka nekompromisne, pôsobia na nás úplne normálne.

Všimnite si takisto, že situácia je obvykle absolútne bezproblémová aj vtedy, ak postupujeme opačným smerom. Napríklad Kryton zo seriálu Červený trpaslík je robot s hranatou tvárou a trhanými pohybmi. Ide však o namaskovaného človeka a aj keď herec hrá robotickú strnulosť, stále na nás pôsobí všetko absolútne v poriadku a žiadnu strašidelnosť to v nás nevyvoláva. To naznačuje, že údolie neklesá hneď pri zostupe smerom od nás.

Možno si poviete, že kľúčom je hlavne mimika tváre. Ako príklad môže slúžiť výborný film Ex Machina, kde je hlavná postava prakticky „kovová kostra“, ktorej tvár je plne ľudská (koniec koncov, patrila živej herečke) a všetko pôsobí v poriadku.

Nedelnik23-4_nowat

Hranica smerom dole týmto smerom však nie je celkom jasná. Vezmite si napríklad protetickú ruku, ktorú má nasadenú človek. Väčšina ľudí na takúto ruku sprvu reaguje citovo veľmi negatívne a to aj  v prípade, že sa to silou mocou snažia ignorovať, aby jej nositeľa neurazili. Nemôžu si skrátka pomôcť. Ruka pôsobí čudesne a ak sa osoba s ňou k vám načiahne, mnoho ľudí až vyskočí od úľaku.

Uncanny valley riešia nielen tvorcovia robotov, ale aj počítačoví animátori. Napríklad v roku 2001 sa animátori filmu Shrek vyjadrili, že princeznú Fionu museli upravovať do menej ľudskej podoby, pretože začala vyzerať „príliš skutočne“, čo v divákoch vyvolávalo „nepríjemné pocity“.

Animátori filmu Final Fantasy: the spirits within (2001) sa takisto sťažovali na to, že práca s realistickými modelmi bola často groteskná až nepríjemná. Postava Aki Ros bola vytváraná tak, aby bola čo možno najdetailnejšia, pričom sa mala stať vôbec prvou „umelou herečkou“ osadzovanou do ďalších rolí. Vzhľadom na rok 2001 vyzerala skutočne dobre a fotorealisticky, avšak všetko sa stratilo pri pohybe. Animátori sa dokonca posťažovali na to, že práca s takýmito detailnými modelmi pripomínala bábkové divadlo s mŕtvolami.

Nedelnik23-5_nowat

Zjednodušená kresba, Uncanny valley z Polárneho expresu a realita

Dnes sa tvorcovia moderných animovaných filmov používajúcich počítačovú grafiku často fotorealizmu ľudských postáv vyhýbajú. Všimnite si napríklad, ako Pixar či iné spoločnosti úmyselne alternujú ľudské postavy tak, aby vyzerali stále rozprávkovo a nesnažia sa dosiahnuť úplnej podobnosti.

Ukážkou nevhodnosti je dodnes film Polárny Expres s Tomom Hanksom (respektíve jeho animovanou podobou), ktorý v mnohých ľuďoch vyvolal odpor a nepríjemné pocity vďaka vkĺznutiu do Uncanny valley.

Je ale zaujímavé, že kreslené postavičky, ktoré reprezentujú ľudí a chovajú sa ako ľudia, sa často vyznačujú zástupom prehnaných prvkov, bez toho aby na nás pôsobili nepríjemne.

Všimnite si, ako postavy na tomto obrázku majú rovnaký úsmev aj pohľad. Kreslená postavička vystihuje konkrétnu emóciu a triafa sa úšklebkom presne na miesto, kde vieme presne čo vyjadruje. Všetko bez toho aby nás vystrašila, pričom väčšina ľudí sa dokonca zhodne na tom, že daná postavička je vlastne aj „atraktívna“. Prenesenie rovnakého úsmevu do reálnej postavy je naopak ako vystrihnuté z hororu a zrejme vás bude dnes v noci strašiť vo sne.

Každopádne hypotéza Uncanny valley nie je všeobecne vedecky potvrdená. Je však nesporné, že k niečomu takému dochádza, pretože to pociťuje každý človek. Hranice sú však nejasné, pretože ľudia na rozličné vnemy reagujú rôzne.

Dobrou ukážkou tesného vkročenia do Uncanny valley je predelová scéna z hry Medal of Honor: Warfighter. Kým niektorí ľudia budú vnímať dané modely ako herné postavičky a nič zvláštne si nevšimnú, iní dostanú nepríjemné pocity v súvislosti s imitáciou ľudských vlastností, ktoré skrátka „akosi nie sú správne“ a scéna na nich pôsobí nepríjemne až strašidelne. Asi najviac je to vidieť na úsmevoch mladšej z dvojice žien.

Odozva na Uncanny valley sa dá trénovať. Drvivá väčšina ľudí napríklad extrémne nagatívne reaguje pri pohľade na otvorenú reznú ranu či iné zranenie a často odvrátia zrak alebo sa im urobí zle od žalúdka. Doktori sa ale od týchto pocitov úplne vzdialili a bez problémov vykonajú operáciu na osobe s otvoreným hrudným košom.

Podobne ak niekto vyvíja humanoidného robota, po čase už mu strašidelný nepríde a vníma ho normálne. Neskôr ho ale šokuje, ako negatívne ho vnímajú iní ľudia.

Nedelnik23-7_nowat

Existuje niekoľko rôznych hypotéz, čo konkrétne za nepríjemnými pocitmi v rámci Uncanny valley stojí. Jednou z nich je napríklad to, že ide o náš interný biologický mechanizmus detekcie chorôb, na základe ktorého ľudia a živočíchy všeobecne rozpoznávajú, že iný člen ich druhu je nakazený, mŕtvy či nejako inak ovplyvnený, čo ho vylučuje z kandidátov na vhodného sexuálneho partnera. Je to však len jeden z dohadov.

Okrem toho je zaujímavé o probléme uvažovať v súvislosti s internými mechanizmami nášho mozgu, ktoré používame na rozpoznávanie vzorov.

Správne tvarovaný objekt, ako napríklad oblak, nám môže pripomínať nejaké zviera. Rôzne usporiadanie stromov zas sexuálny akt a zopár dier v stene či špecifické usporiadanie objektu nám napríklad vyvolá dojem, že sa pozeráme na nejakú tvár.

Húsenica dôchodca si nanáša rúž na pery

Tento psychologický fenomén sa nazýva pareidólia, pričom vidíme tváre a objekty, kde v skutočnosti nie sú. Koniec koncov, celý koncept je využívaný pri kresbe, kde skrátka vieme, že Mickey je myšiak a Donald je káčer, aj keď od reálnych zvierat majú skutočne ďaleko. Dôležitým sú kľúčové špecifické prvky.

Nedelnik23-8_nowat

Pozor, vyletí Uncanny valley

Pri takýchto reprezentáciách nám postavičky nie sú nepríjemné. Naopak často vyzerajú roztomilo. Myslím si, že ak sa pozeráme na robota Wall-e alebo skrátka na hocakú bežne animovanú postavičku, je to práve pokračovanie práce tohto mechanizmu. Ide skrátka o veľmi dobrú reprezentáciu niečoho reálneho, ale nie reálna vec.

Ako náhle sa však k podobnosti s človekom blížime viac a snažíme sa dosiahnuť čo najväčšiu realitu, v určitom momente začínajú nabiehať „mozgové systémy“, ktoré používame na rozpoznávanie skutočných ľudských emócii (človek obvykle spozoruje aj veľmi drobné zmeny mimiky tváre a hlasu, z ktorých vyvodzuje, ako sa daná osoba správa a aké je jej citové rozpoloženie).

Tie ale pri svojej obrovskej presnosti okamžite rozpoznajú, že „niečo nie je v poriadku“ a v hlave sa nám rozozvučia sirény, ktoré nás upozorňujú na nebezpečenstvo a vyvolávajú v nás strach alebo odpor. Ide samozrejme len o môj názor. Uncanny valley ešte pochopený skrátka nie je a zrejme do neho bude vstupovať obrovské množstvo faktorov.

O tomto probléme je však zaujímavé uvažovať, pretože pomerne značne ovplyvňuje nielen kinematografiu a hernú scénu, alebo aj odbor robotiky.

Nedeľník TOUCHIT hľadajte na našom webe ako inak každú nedeľu. Ak ste predchádzajúce zmeškali, nájdete ich všetky pod rovnomenným kľúčovým slovom.

Nedelnik23-9_nowat

František Urban

František Urban
Zameriavam sa najmä na prehľadové a analytické články z oblasti najrôznejších technológií a ich vývoja. Nájdete ma takisto pri diagnostike HW a SW problémov.

Máte pripomienku alebo otázku k článku? Napíšte nám na redakcia@touchit.sk alebo priamo autorovi článku. Ďakujeme.