人工智能拟人化的发展应用与文化设计体验
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摘要：在当下，人工智能领域正在突飞猛进的发展，在众多研究成果中，拟人化机器人也是备受社会瞩目的一个方面。新材料、新技术带来了数字建模等方面突飞猛进的发展，使人工智能拟人化发展日新月异。本文是从人机交互设计角度，重新审视人工智能机器人与人之间的交互关系。同时本文对各种现有案例进行分析，通过现有社会中各种人物的不同性别、年龄、人物性格、社会背景、文化认知，从而产生出最终人机交互的效果的不同，来探讨人工智能拟人化的文化设计体验，从而使未来交互设计者更加了解到人工智能拟人化设计研究的重要性。
关键词：人工智能;拟人化机器人;人机交互;文化设计体验
中图分类号：TB472文献标识码：A
文章编码：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
日本的学术期刊《人工智能》，在2014年1月第29期的封面（见图1）中刊登了拟人化的人工智能机器人。这期封面在当时的日本社会里引起了广泛话题，作为对开发有着自律性智能系统的研究者来讲，无法避开用户对其开发的拟人化智能产品所表现出的人性色彩的关注。我们用自身的认知能力去审视一个有着自我行动能力的系统的时候，我们不可避免地认为其有像我们一样的人性的智能。在设计开发人工智能产品的同时，像这样对于拟人化的文化设计体验与研究也将是一个重要的课题。
1 拟人化的人机交互手段
在日常生活中，随着科技的发展，各种机器人、计算机界面与人们的生活越来越息息相关。他们拥有人类的外表或具有人类的心理能力，可以与人互动，为人们提供各种必要的信息，在各个领域发挥它们的作用。这就是“擬人化”。拟人化是指将人类的特征附加于非人类个体，使其被看作是有生命、有感觉和思想的人。人机交互是目前拟人化研究和应用较多的领域。
在现今的虚拟现实空间中，每个用户都有自己的代表形式。作为信息传达意义来讲，其中人与人的交流实质上就是一种“聊天室”的形式。但通过拟人化的表象，可能会使人更容易对他人的信息赋予感情色彩。Nicholas Epley等学者调查了用户在什么条件下会希望拟人化。他们将心理要因分成了三类。第一，可适用于描述与人类相关知识时;第二，描述他人的行动和动机时;第三，希望能够与社会相联时。而且他们特别提出的是与社会相联时，也就是说人们在互相传达信息时，更会将无机物做成拟人化。
在不同形态的拟人外观中，比如性别对使用者的影响也是显著的。例如Eyssel与Herrmann等学者将统一人工智能系统的拟人化外表赋予了不同发型肤色，来观察用户如何对其实质系统产生出的不同的评价。
例如2009年在日本的产业技术综合研究所诞生的机器人HRP—4C，是一个仿人机器人（见图2、图3）。其身高1.58米，体重43千克，它的身高和体重和参照了日本一般女性，还能做出喜怒哀乐惊讶等表情。这家研究所专注于医疗护理辅助人工智能设备的研究。作为人工智能内部功能，虽然拟人化只不过是其外观的一种表象，但拟人化在人及交互等领域做出了很多贡献。
2 人工智能拟人化的发展应用
人工智能拟人化设计在现今设计中被广泛应用，有些科学家认为，人工智能于科学技术领域来说是一种革命，可大大改变人类在科学领域的具体技术水平，同时造福人类。最常见的即机器人设计，包含了完全拟人化的人工智能以及近似于“机器人”的拟人化人工智能两种形式。 2.1 完全拟人化的人工智能
1） 日本东京三越百货大楼中的机器人前台（见图3）。这种女性外观的机器人是人们非常熟悉的前台接待人员的形象，可以说这个外形创造更符合社会大众的交互习惯。
2） 日本机器人研究者黑石浩研究的可复制自身的机器人Geminoid（见图4）。Geminoid利用3D打印技术完全再现了特定人物的外貌[5]，從这个成果我们可感受到这种建模技术日新月异的发展。
3） 用于训练牙医的机器人昭和花子（见图5）。这个叫做昭和花子，外观为女性的机器人，担当了与牙医的交互职责。它可以开合它的嘴，而且能够感知疼痛，随后通过拟人方式反馈给牙医，从而训练牙医的专业技术。在这个功能下拟人化是必不可少的，在未来可以通过不同外观的人物来呈现。
2.2 近似于“机器人”的拟人化人工智能
除完全拟人化的人工智能以外，最近还可以看到更像是“机器人”的拟人化的人工智能。
1） 日本软银的Papper（见图6）。Pepper是一款人形机器人，由日本软银集团和法国Aldebaran Robotics研发，可综合考虑周围环境，并积极主动地作出反应。机器人配备了语音识别技术、呈现优美姿态的关节技术，以及分析表情和声调的情绪识别技术，可与人类进行交流。
2） 日本软银开发的帮助自闭症儿童克服社交障碍的人工智能机器人Nao（见图7）。Nao机器人拥有着讨人喜欢的外形，并具备有一定程度的人工智能和一定程度的情感智商并能够和人亲切的互动。该机器人还如同真正的人类婴儿一般拥有学习能力。Nao机器人还可以通过学习身体语言和表情来推断出人的情感变化，并且随着时间的推移“认识”更多的人，并能够分辨这些人不同的行为及面孔。Nao机器人能够表现出愤怒、恐惧、悲伤、幸福，兴奋和自豪的情感，当它们在面对一个不可能应付的紧张状况时，如果没有人与其交流，Nao机器人甚至还会为此生气。它的“脑子”可以让它记住以往好或坏的体验经验。
3） 谢菲尔德大学的机器人实验室研发的一个拥有自我意识的机器人iCub（见图8）。其身长104cm，体形跟一个5岁大的小孩差不多。四肢活动范围可达53度，具有触觉和肢体协调能力，可以抓东西、玩捉迷藏，甚至还会跟着音乐跳舞。它的眼睛和头部可以跟踪运动中小球的移动轨迹，手臂上安装有定制化的压力传感器。
4） 日本媒体设计师松尾谦二郎与其团队开发的机器人乐队Z—Machines（见图9）。机器人马克（Mach）、阿舒拉（Ashura）和科斯莫（Cosmo）拥有78个手指的吉他手，拥有6只手臂、21根棍子的鼓手，以及能从眼睛中放射出多重光束的键盘手，组成了一支奇异的机器人乐队“Z—Machines”。
3 人工智能拟人化的文化设计体验
人们在开发智能产品时，在其设计中普遍热衷于运用人类的外观，或一部分人类的特性。虽然实际上真正作为工作效率来讲，很多情况下两只胳膊应该比不上八只胳膊。可能5个手指并不一定是最佳选择。在演奏乐器时，肯定有比Z—Machine更合适乐器演奏的机器造型。或者说演奏的乐器都可以因机器而改造成其他形态。特别是帮助自闭症儿童克服社交障碍的人工智能机器人Nao，设想如果是一个只会出声说话，或者触摸一下就有些互动的机器设备，我们很难想象可以帮助自闭症儿童克服社交障碍。以上介绍的很多产品确实需要到利用拟人技术及文化设计体验实现人机交互。
电影《机械姬》中，机器人艾娃的开发者通过搜索引擎的数据得到他公司职员未婚男青年对女性外貌的偏好，设计出人工智能机器人艾娃（见图10），然后让这个男青年对艾娃进行“图灵测试”。最后有着逃出实验室欲望的机器人艾娃通过独自思考，成功地利用男青年对她的暧昧之情逃出了实验室。从这个影片的设想来说，可以看出，同样人形外观及功能的机器人艾娃，对不同的交互体验者来说产生了不同的体验效果，也就是说其结果可能有本质的改变。
就像上述电影《机械姬》中，不同人因为对于统一外貌的机器人产生出不同的举动时，特别是在人工智能领域里，可能会在很大层面上影响到人机交互的结果。机械姬中提到的更多的还是艾娃自有的外貌。但我们回到本文章的开始部分，那个引起社会争论的《人工智能》期刊封面，就更能看出社会、文化、人文等要素将会左右人们对拟人化人工智能的外观要求。
日本的聊天软件LINE中有一个叫Rina的人工智能公众号（见图11），这个公众号的头像是一个年轻日本女孩的侧脸。在前几个月的版本中，头像是一名日本女子高中生的背影。在与亲朋好友交流用的APP中，这个头像可以给用户一种性别、年龄、职业等假象，从而与其聊天的内容会因此产生影响。现今如果看日本的人工智能拟人化产品中，完全属于人物造型的人工智能多为年轻的女性。其中较多的，比如初音来未是比较可爱型、美少女、女子高中型。这也能看出日本人工智能开发者多以男性为主，其形象也更多从日本宅男动画文化中提取较多。其他的女性形象还有秘书以及前台等等，日本职场上男性对女性的职业定义，从世界其他国家来看目前的拟人化人工智能也多为女性为主。
在目前的这些案例中，我们已经可以感觉到拟人人工智能造型上的文化特点。但因为案例还并不多，也很难对其做出更细的分析。
4 人工智能拟人化的设计展望
人工智能的开发现今还处于刚刚起步，更多的研究主要还是在其运算的技术层面之中。在未来人工智能更接近生活的同时，拟人化作为交互手段的重要的组成部分还有待研究。未来的某一个节点中，我们的设计师可能需要更多地去研究社会的不同文化群体，以及各群体对不同的性别、年龄、外貌、行为举止等等的偏好。这些可能将成为工业设计及交互设计的一个重要的组成部分。当然，这里也并不只包括完全拟人化的人工智能造型设计。一些在人工智能时代的新文化潮流意识，包括各种虚拟形象，或者因为人工智能的虚拟文化形象与社会的新的交互结果而创造出来的新的社会文化体系等等，也将继续不断发展。 5 結论
在不远的将来，随着人工智能技术以及新材料等推进的建模技术，更多的拟人化机器人还会相继出现，并逐渐地走入我们的生活。在当今多元文化互相碰撞的社会中，这些拟人化人工智能机器人将以何种外观出现，以及不同外观给不同文化族群带来的交互结果，将会成为交互设计师的新的课题。
参考文献
[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.）.
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