Undersökning av<em> Uncanny Valley Hypothesis</em> Och affektiv upplevelse kräver en förståelse för hypotesen "<em> Dimensionen av mänsklig likhet (DHL)</em>. Detta protokoll möjliggör representation av DHL och undersökning av kategorisk perception. Användning av samma stimuli och fMRI att skilja hjärnan reagerar på fysisk och kategori förändring är illustrated.Investigation av Uncanny Valley hypotes och affektiva erfarenhet kräver en förståelse för hypotesen "dimensionen av mänsklig likhet (DHL). Detta protokoll möjliggör representation av DHL och undersökning av kategorisk perception. Användning av samma stimuli och fMRI att skilja hjärnan reagerar på fysisk och kategori förändring illustreras.
Mori Uncanny Valley Hypotes 1,2 föreslår att uppfattningen om människoliknande karaktärer såsom robotar och, i förlängningen, kan avatarer (datorgenererade karaktärer) framkalla negativ eller positiv inverkan (valens) beroende på objektets grad av visuell och beteendemässiga realism längs en dimensionen av mänsklig likhet (DHL) (Figur 1). Men studier av affektiv valens av subjektiva reaktioner på olika sätt realistiska icke-mänskliga karaktärer har producerat inkonsekventa resultat 3, 4, 5, 6. Ett av flera skäl till detta är att mänsklig likhet inte uppfattas som hypotesen förutsätter. Medan DHL kan definieras efter Mori beskrivning som en smidig linjär förändring i graden av fysisk humanlike likhet, kan subjektiva uppfattning av objekt längs DHL förstås i termer av de psykologiska effekterna av kategorisk perception (CP) 7. Ytterligare beteendemässiga och neuroradiologiska undersökningar av category bearbetning och CP längs DHL och av den potentiella inverkan av måttet underliggande kategori struktur på affektiva erfarenhet behövs. Detta protokoll är därför inriktat på DHL och möjliggör undersökning av CP. Baserat på det protokoll som presenteras i videon som ett exempel, är frågor kring metodiken i protokollet och användning i "kuslig" forskning av stimuli som dras från Morph continua att representera DHL diskuteras i artikeln som följer med videon. Användningen av hjärnavbildning och morph stimuli för att representera DHL för att särskilja hjärnregioner neuralt lyhörda för fysisk människoliknande likheten från dem som svarar på kategori förändring och kategori behandling kortfattat illustreras.
Kärnan förutsägelse av kusliga dalen hypotes är att positivt eller negativt valenced erfarenhet kan framkallas som en funktion av upplevd mänsklig likhet 77 (för en informativ överblick, se 78). Noggrann undersökning av hur mänsklig likhet faktiskt uppfattas är i sig därför en viktig forskning företag. Likaså viktigt är hur DHL är representerad i experiment kuslig upplevelse. Detta protokoll är därför inriktat på DHL. Ett sätt är att representera mänsklig likhet med Morph continua, som redan genomförts i "kuslig" forskning 5, 6, 26, 27, 28. Fördelen med Morph continua är att deras användning tillåter experimentellt kontrollerade skillnader i människoliknande utseende ställas i relation med beteendemässiga åtgärder av subjektiva uppfattning och erfarenhet (t.ex. Kategori beslut, kusliga känslor) och underliggande neurala processer 7. Detta finkornig strategi är en delicularly viktigt eftersom det kusliga dalen hypotesen inte förutsäga den verkliga graden av mänsklig likhet vid vilken övergången mellan positivt valenced och kuslig upplevelse bör ske 78. Om Mori gissningar är korrekta, skulle undersökningsresultaten rörande kategori bearbetning längs DHL 7 tyder på att kuslig upplevelse är mest sannolikt att uppstå på kategorin gräns där perceptuella beslut tvetydighet är störst. Detta har ännu inte testat.
För att kunna tolka den undersökta förhållandet mellan DHL, som representeras med användning morf continua, och andra variabler av intresse, en enda morf kontinuum snarare än två eller till och med tre olika intilliggande continua bör användas 5,28. Den intilliggande continua misslyckas med att representera och, i praktiken, ändra Mori begreppet mänsklig likhet genom att införa diskontinuiteter till DHL. Detta kan påverka prestandan i en perceptuell diskriminering uppgift, eftersom poängen med tHan diskontinuitet och att eventuella skillnader som följer av morphing förfarandet kan användas som en tillförlitlig men experimentellt oavsiktlig referenspunkt för styrning perceptuell diskriminering (se, 29). Inom varje morph kontinuum alla morfar bör noga kontrolleras så att motsvarande ökningar av fysisk förändring är representerade längs hela kontinuum 5,28. Detta är särskilt viktigt i detta protokoll, eftersom experimentell kontroll av morph avstånd längs kontinua möjliggör undersökning av huruvida sensorisk information om linjära olikheter i fysiska människoliknande likheten längs DHL är kognitivt representerade i en linjär eller olinjär sätt. Nonlinearity återspeglas i det stegliknande funktion i lutningen av kategoriseringskriterierna svar (figurerna 2A och 5A) och i skillnader i perceptuell känslighet på stimuli attribut längs DHL (se figurerna 4 och 5B). Detta protocol använder ansikten som endpoints utan att göra några ytterligare experimentella manipulationer. Ytterligare studier av CP och mänsklig likhet skulle kunna undersöka till exempel hur specifika funktioner såsom ögon realism jämfört med realismen i andra ansiktsdrag eller manipulationer av ansikts geometri jämfört med ansikts struktur (jfr 30,38) differentiellt påverka kategori bearbetning längs DHL.
Den morphing Förfarandet möjliggör smidig blandning tillsammans med motsvarande funktioner i Continuums effektmått såsom ansikts configural ledtrådar. Svårigheter morphing ansikts information såsom övre ansiktsdrag och hår profil 26 kan potentiellt partiskhet deltagarens svar genom att uppmärksamma skillnader i anpassning av funktioner under morphing förfarandet. Denna bias är sannolikt att vara systematisk i att morphing skillnaderna är relaterade till morph avstånd från en fortsättning endpoints, de skillnaderna är störst vid mittpunkten av Morph fortua. För vår morf continua, motsvarar mittpunkten på fortsättning med kategorin gräns kring vilket det är störst perceptuella känslighet. Ny analys av data från någon av våra pilotstudier (en påtvingad val kategorisering uppgift) jämfört continua där ögat regionen var antingen bra eller dåligt morphed (dåligt morphing resulterade i en mycket liten inkonsekvens i anpassningen av ögat textur mellan morfar). Den ny analys bekräftade en systematisk bias i svaren kategorisering beslut av dåligt morfas fortsättning så att fattiga effektivt morphing orsakade en relativ förskjutning av kategori gränsen mot det mänskliga änden av dimensionen. Det var förmodligen därför morphingen skillnaderna uppfattades som ett "icke-human-definierande" funktionen.
En svarsbias kan också resultera från att använda continua genereras utifrån endpoint stimuli som icke-ansikts information såsom huvud klädsel och ansikts smycken finns endast i en endpoint stimulans27. I detta fall kan ansiktsbilder beskäras så att deltagarna sköta den stimulans information av forskning intresse snarare än till andra framträdande egenskaper som presenteras i en bild. En systematisk svarsbias kan också resultera från att använda en bild som ett kontinuum slutpunkt där ickemänskliga attribut presenteras tillsammans med mänskliga attribut, även om bilden är avsedd att representera den mänskliga änden av DHL 6. I detta fall, något samband mellan mänsklig likhet och variabler som subjektiva mått på kuslig upplevelse är inte tolkningsbar i termer av Mori uppfattning av DHL och hypotetiska kusliga dalen.
CP kan uppstå längs andra dimensioner än mänsklig likhet 31, 10, 22, 32, 33, 34, 35, och kategori-relevant information kan bearbetas automatiskt vid exponering för andra 36. I detta protokoll, bör man därför kontrollera för effekterna av synliga tecken skillCES längs DHL i termer av andra kategori-relevant mått på deltagarnas svar om mänsklig likhet. Dessa signaler kan till exempel avse etnicitet, kön, ansikts särskiljningsförmåga, förtrogenhet och identitet, och ansiktsuttryck (jfr 5, 26, 27, 28). Detta protokoll syftar till att minimera uppfattning av biologisk rörelse mellan ansikte morfar presenteras i snabb följd i den perceptuella diskriminering uppgiften och fMRI studie genom att noga matcha ansiktet geometri och konfiguration av ansiktsdrag av bilder som används som kontinuum slutpunkter. Detta tillvägagångssätt (tillsammans med den relativa positionen längs kontinua av morfar används i stimulans förhållanden) bidrar också till att minimera varje uppfattning om olika identiteter mellan morfar av ett kontinuum.
Den påtvingade val klassificering uppgift bestämmer vilka morphs av ett kontinuum tydligt kategoriseras som en avatar och som människa för att selektera morphs för användning i den perceptuella diskriminering uppgift och fMRI studien. Vi valde fyra morfar M0, M4, M8 och M12 från varje fortsättning (figur 2B och 2C). Förutom att kontrollera för graden av fysisk förändring längs DHL, är valet av M4 och M8 utifrån följande teoretiska övervägande. Mori beskrivits perceptuell osäkerhet (och tillhörande uncanny erfarenhet) som inträffar vid nivåer av realism som motsvarar regionen längs DHL mellan de två positiva toppar i lutningen på valensen-mänsklig likhet relation (se figur 1). Vid dessa toppar är föremål betraktas som antingen ickemänskliga eller människa. I reframing sina överväganden i fråga om ramen för kategorin bearbetning, kan dessa toppar ses som reflekterande grader av mänsklig likhet där korrekt klassificerade kategori förekomster (dvs. icke-mänskliga och mänskliga) grenslar kategorin gränsen. Men Mori inte ange hur effektiv denna klassificering (dvs. perceptuella certainty) måste vara på dessa toppar, även om identifiering av objekt på varje topp är helt klart anses vara relativt effektiv och enkel. Av denna anledning, de två morph positioner längs fortsättning betraktas som definierar övergången mellan de två kategorierna och som avspeglar de två positiva topparna bestämdes med hjälp av en mer konservativ kriterium än ofta annars används i CP forskning (t.ex. 66%, som i 32, 34). Således var Morph M4 identifierades i genomsnitt som en avatar i mer än 85% av försöken och morph M8 som en människa i mer än 85% av försöken. Observera att detta kriterium gäller både morfar M4 och M8 i någon kontinuum. Med hjälp av denna metod, syftar detta val av morfar för att fånga en känsla av kategori förändring längs DHL mellan icke-mänskliga och mänskliga objekt i enlighet med både en förståelse för CP och Mori beskrivning av hypotesen.
Detta protokoll använder en variant av samma-olika perceptuell diskrimination uppgift 10 för att undersöka CP. Fördelen med denna uppgift är att deltagarna inte behöver en beskrivning om vad specifika likheter och skillnader måste identifieras. Det är tillräckligt att de helt enkelt identifiera stimuli som lika eller olika. Dessutom behöver deltagarna inte veta kategorietiketterna. Etiketter kan användas som en strategi för att diskriminera mellan stimuli när minnet belastning som krävs av en diskriminering uppgift såsom ABX uppgiften ökar 42. Samma-olika uppgifter har den fördelen att minnet belastningen är jämförelsevis låg och att uppgiften uppmuntrar direkt jämförelse av stimuli. För att minska den potentiella påverkan av märkning, är diskriminering uppgifter presenteras normalt innan den påtvingade val beslut uppgift 40. Det nuvarande protokollet är baserat på två olika grupp deltagare för diskriminering och tvingade arbetsuppgifter val beslut 7, 41. Detta beror på att den påtvingade val uppgiften används för att välja stimuliför diskriminering uppgiften. Ska dock samma deltagare testas i båda uppgifterna, bör protokollet ändras så att diskrimineringen uppgiften utförs före den påtvingade val beslut uppgiften.
En fast diskriminering mönstret har använts i samma olika diskriminering uppgift av detta protokoll (för kringströvande mönster, se t.ex. 39). Detta innebär att M4 och M8 alltid visas som den första stimulans för varje stimulus par i "samma", "inom" och "mellan" förhållanden av avatar och försök på människa, respektive. Detta protokoll omfattar experimentella begränsningen att varje deltagare ser bara morph stimuli av antingen avatar eller mänskliga prov från en given kontinuum men inte båda. Använda avatar prövningar som ett exempel, innebär detta att den första stimulans för varje stimulus par är alltid M4, att de andra stimuli i "inom" (dvs. M1) och "mellan" (dvs M8) villkor presenteras lika ofta fören viss kontinuitet, och att inga ytterligare stimulanser dras för mänskliga försök från just kontinuum. Detta tillvägagångssätt syftar till att undvika att selektivt framkalla starkare representation och underlättar därmed diskrimineringen av cross-kategorin ansikten en viss kontinuitet. För att utesluta eller, som jämförelse, för att undersöka eventuella effekter på cross-kategori representation och diskriminering att presentera beskrivna avatar och försök på människa i en experimentell kvarter, kan en konstruktion implementeras i vilken den beskrivna avatar och mänskliga studier presenteras i separata block (med block balanseras för över deltagare).
Föreliggande samma annorlunda diskriminering uppgift har ett förhållande med samma till olika försök av 01:02. Detta förhållande kan framkalla en reaktion partiskhet till förmån för "olika" beslut (även om andra faktorer kan också påverka denna bias 44, 51). Åtgärder som härrör från Signal Theory (SDT) används ofta för att disentanGLE svarsbias (β eller c) för att välja ett svar över en annan från deltagarens känslighet (A 'eller d') i diskriminerande sensoriska stimuli (för en översikt se, 44). Som d 'kan variera med svarsbias på brott mot SDT antaganden 52, använde vi den nonparametric mått av känslighet A' 53. För svarsbias vi använt β "D 47. Alternativt c har rekommenderats av 43, 44, dels för att det är oberoende av förändringar i d '54. Sammantaget, de nuvarande resultaten indikerar större perceptuell känslighet för morph stimuli grenslar kategorin gräns än för inom-kategori stimuli.
Valet av morfar för diskriminering uppgift i detta protokoll innebär att uppgiften kräver diskriminering mellan morfar som är fyra steg från varandra längs en fortsättning (dvs. en fyra steg disnering, se figur 2B). Men denna fyra-steg grad av olikhet mellan formerna är för stor för att möjliggöra bättre specifikation av den faktiska morph position vid vilken diskriminering är mest förbättrad (dvs. diskriminering gränsen) (figur 5B). Ett viktigt kriterium för CP (för de övriga kriterierna, se t.ex. 11) är att det finns överensstämmelse mellan den kategori gränsen i den påtvingade val uppgiften och diskriminering gränsen i diskriminering uppgiften. Med andra ord bör morf positionen för kategori gränsen förutsäga morf positionen för diskriminering gräns. Ett tillvägagångssätt för att kontrollera den specifika punkten av anpassning skulle vara att använda en diskriminering uppgift där den morf avståndet mellan par av morfar reduceras. För illustration, visar figur 5B resultat pilotdatan använda, som ett möjligt alternativ till samma-annorlunda diskriminering uppgift, en traditionell ABX diskrimineringuppgift 12, 13. Figuren visar tydligt att det finns en topp i perceptuell diskriminering känslighet på Morph positionen förutspås av kategori gränsen. Sådana resultat i en studie med ett större antal deltagare och tillämpning av SDT i analyser skulle ytterligare verifiera konstaterandet av effekterna av CP längs DHL. Själva valet av stimuli för en fortsättning endpoints, antalet morfar som genereras i ett kontinuum, och storleken på det steg i morfar att bli diskriminerad kommer starkt påverkar den kognitiva krav på deltagaren och hans eller hennes förmåga att diskriminera morfar längs continua.
En klassisk kriterium för CP är att placeringen av kategorin gränsen förutspår positionen av toppen i faktisk diskriminering prestanda (dvs. diskriminering gränsen) 80. Detta är utan tvekan det viktigaste kriteriet för CP 81. Slutgiltig testning av denna förutsägelse kräver en experimentell design där alla morfen par som tillsammans representerar den hela längden av morf kontinuum presenteras i diskriminering uppgift för att bestämma den verkliga positionen av toppeffekten. I 38, var diskriminering prestanda undersöktes på grundval av endast vissa delar av Morph continua. Detta skulle kunna innebära att den verkliga positionen av den faktiska topp i prestanda kan ha missat, detta i sin tur gör det svårt att slutgiltigt verifiera CP. Det bör noteras att även den tidiga CP studie av Lieberman et al. 82 inte uppfyllde studierna äger stringent kriterium som förutsade och faktiska topp i diskriminering prestanda konvergerar, och att andra forskare har inte tillämpat detta kriterium strikt (t.ex. 11, se även 80). Bestämning av den verkliga positionen för maximal prestanda är icke desto mindre kritisk, även om en friare tolkning av detta kriterium tillämpas. Att undersöka hela längden av morfen kontinuumhar också fördelen av att möjliggöra inspektion av uppgifter om huruvida det finns en topp i prestanda vid en punkt mot förmodan på grund av exempelvis en artefakt till följd av morphing förfarandet.
Utöver svaren, är svarstiden (RT) data i den påtvingade val klassificering uppgiften användbar som en indikator på svårigheter i kognitiv behandling av stimulans information och de konkurrerande svar tendenser att kategorisera ett stimulus som "Avatar" eller "människa" 70, 71. RT bör därför vara längsta för kategorisering domar av stimuli placerade på eller närmast den kategorin gränsen. Figur 4 visar att så är fallet. Sammantaget form av respons funktionen och RT-information för kategorin domar visar att tilldelning av en stimulans till en diskret kategori är föremål för stora skillnader i behandlingen svårigheter. För att bedöma RT, instruerar detta protokoll deltagarna att svara under kategorisering som quickly och korrekt som möjligt. Med tanke på den potentiella effekten av en speed-noggrannhet avvägning på svar 72, 73, undersökte vi och fann i pilottester att formen och placeringen av Avatar-human kategori svarsfunktion är mycket robust, vara opåverkad av instruktioner för att identifiera den presenterade morf stimulus antingen så snabbt och exakt som möjligt eller helt enkelt så exakt som möjligt. Detta tyder på att deltagarna i allmänhet använder ett beslut strategi vägt för riktigheten, även om detta förslag kunde testas mer grundligt. I enlighet med Mori hypotes som svårt att skilja en människoliknande föremål från den mänskliga bilden kan framkalla negativt valenced erfarenhet, skulle det vara intressant att fastställa om längre RT för humanlike stimuli är förknippad med åtgärder av negativ affekt. RT-data har också samlat in och analyserat för samma-annan diskriminering uppgift. RT har använts för att stödja svarsdata 80. I motsats till den ABX tfrågar, ger samma-olika uppgifter en tydlig tidpunkt för RT mätning. RT korrekta svar bör vara kortare för mellan-än för inom-par 74, men tolkningen av RT-data kan vara komplicerat för samma olika domar eftersom RT kan påverkas av ett antal faktorer i denna uppgift 75, 76. De RT-data är dock överens med tanken att mindre svåra cross-kategori fattas snabbare än inom-kategorin beslut (se Figur 7).
Det bör påpekas att Mori hypotes inte överväga möjligheten att fysiska egenskaper faktiskt kan variera längs DHL inom den mänskliga kategorin (figur 2) 7. Detta är anledningen till att den andra positiva toppen i hypotesen "ursprungliga valens-mänsklig likhet relation är belägen vid den mänskliga änden av DHL (Figur 1). Betoningen på den ickemänskliga aspekten av DHL har inflytial i studier styrs av hypotesen, inklusive studier som inte har använt Morph continua 4, 37, medan andra studier har använt ett enda mänskligt ansikte för att representera den mänskliga aspekten av DHL 3. Sådana studier har försökt att undersöka kuslig upplevelse, med oklara resultat. Undersökningsresultaten rörande CP tyder på att dessa studier inte skulle ha presenterat de stimuli som behövs för att framkalla implicita eller explicita processer perceptuella beslutsfattande och processer för konfliktlösning som svar på kategori tvetydighet längs DHL.
Detta protokoll visar ett exempel på hur morfar dras från continua representerar DHL kan användas för att identifiera, med fMRI och använda effekten av upprepning undertryckande, hjärnregioner känsliga för ändringar i fysisk humanlike likhet och till förändringar i kategori-relaterad information. Effektiviteten av fMRI konstruktionen påverkas starkt av noggrann generering och val av morph stimuli. Den påtvingade choice och perceptuella uppgifter diskriminering användes således för att säkerställa jämförbarhet mellan continua i form av Avatar-humana klassificering kurvor (dvs. lutning svarsfunktionen) och diskriminering prestanda. Fördelen med denna fMRI design är att det tillåter den stimulans beskrivna av Mori (dvs. passiv observation av nya icke-mänskliga objekt som är subtilt annorlunda fysikaliska tillstånd än det som den mänskliga motsvarighet) som skall simuleras inom ramarna för fMRI metodik, använder stimuli valda enligt hypotesen "definitionen av mänsklig likhet, och utredning av effekter av kategori behandling samtidigt kontrollera för effekter av fysisk förändring längs DHL. Den fMRI paradigm är inte utformad för att undersöka kuslig upplevelse, men det skulle kunna anpassas för att undersöka affektiva upplevelse i samband med till exempel kategorin gränsen själv. Detta skulle vara ett viktigt steg mot att undersöka i hjärnan effekterna av kategoriseringy bearbetning och kategori tvetydighet i samband med affektiva upplevelse för stimuli som dras från DHL.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete bygger på forskning som stöds av Europeiska unionen FET integrerade projektet PRESENCCIA (Kontrakt nummer 27731).
Funmorph | Zealsoft Inc. | ||
Poser 7 | Smith Micro Software | www.smithmicro.com | |
Adobe; Photoshop; CS3 | Adobe | www.adobe.com | |
Presentation; software | Version 14.1, www.neurobs.com | ||
SPSS Version 16 | www.ibm.com/software/analytics/spss | ||
MRI-compatible head-mounted display | Resonance Technology Inc. | “VisuaStim – Digital” | |
3-T whole-body MR unit | Philips Medical Systems | ||
MATLAB 2006b | Mathworks Inc. | ||
SPM5 software package | http://fil.ion.ucl.ac.uk/spm |