大腦研究發現:表情豐富的機器人犯錯時更快失去信任
重點速覽
- •當表情豐富的人形機器人犯下對話錯誤時,催產素濃度不降反升,該荷爾蒙追蹤的是警覺而非社交連結。
- •背外側與內側前額葉皮質區域之間的協同大腦活動預測了催產素上升和信任下降——這一神經模式在有動作機器人犯錯時出現,在靜止機器人中則不存在。
- •表情豐富的機器人線索使參與者將錯誤視為社交違規而非技術故障,啟動了人們彼此評判時所使用的相同社交判斷過程。
- •全部50名研究參與者均為年輕男性,且穿戴式大腦感測器僅擷取了額葉活動,限制了結果對其他人口統計群體和大腦區域的推廣性。
- •研究團隊計畫進行後續研究,探討機器人是否能透過承認錯誤、道歉或表達善意來修復信任,模仿人類的衝突解決行為。

根據一項發表於《Science Robotics》期刊的新研究,人們對犯錯的人形機器人會產生更強的懷疑——尤其是當該機器人表現為一個富有表情的對話夥伴時。
研究人員招募了50名參與者,讓他們與Pepper——一款設計上富有表情且能辨識情緒的商用型人形機器人——進行對話並共同做出決策。在某些場次中,Pepper提供了合理的建議;而在其他場次中,它則犯了對話上的錯誤——打斷參與者或提出不合邏輯的建議。
對部分參與者而言,機器人是完全動態的,會使用手勢、眼神交流和點頭。對其他參與者,則保持不動。研究團隊測量了四項變數:大腦活動、荷爾蒙催產素的濃度、自我報告的信任度,以及機器人對參與者決策的觀察影響力。
研究人員發現,當人們與一個違反互動規範的表情豐富機器人互動時,其催產素濃度會上升。催產素因其在社交連結中的作用而普遍被稱為「愛情荷爾蒙」,因此直觀的預測是當夥伴讓你失望時它應該下降。然而,結果恰恰相反:在表情豐富的機器人犯錯期間,一個人的催產素越高,他對機器人的信任就越低,接受其建議的頻率也越低。這種荷爾蒙追蹤的是警覺,而非好感。這一發現與越來越多的研究一致,表明催產素的效應取決於情境、不確定性和感知到的威脅,而非一律促進連結。
無論機器人是否富有表情,錯誤都損害了信任並削弱了其影響力。表情豐富度所改變的是參與者大腦處理當下情境的方式。
在真實對話中讀取某人的大腦活動很困難,因為傳統方法需要受試者靜躺在MRI掃描儀內。取而代之的是,研究團隊使用了功能性近紅外光譜(fNIRS),這是一種佩戴在額頭上的便攜式感測器,能追蹤人們在正常移動和說話時大腦中的氧氣濃度。其他團隊現在也在使用類似的穿戴式大腦成像系統,研究人與人之間自然接觸中的社交認知——這在受試者受限於MRI掃描儀時是無法進行的。
研究人員密切監測了兩個大腦區域:背外側前額葉皮質,負責監控不確定性並在期望或規範被打破時發出警示;以及內側前額葉皮質,負責支援「心智化」——即推斷他人意圖的日常認知工作。
當有動作的機器人犯錯時,參與者顯得措手不及,必須更加努力地理解這一尷尬的社交情境。兩個大腦區域的活動均上升,且二者開始更緊密地協同運作。這種協同活動預測了催產素濃度的上升,進而預測了信任的下降和對參與者行為影響力的減弱。相比之下,與無表情機器人互動的參與者中則沒有出現這種協同的大腦活動。
隨著機器人進入家庭、醫院和工作場所,這些發現具有重要意義,因為信任決定了人們是否會使用它們。一個常見的設計假設是,擬真、社交表現豐富的機器人能贏得更多信任,從而在其犯錯時保護其「聲譽」。然而,研究開始顯示這一假設是有缺陷的。該研究表明,表情線索似乎將人們對錯誤的感知從「技術故障」類別轉移到「社交違規」類別——類似於人與人之間發生的情況。一個不動的機器人的錯誤看起來是機械性的,而同樣的錯誤來自有動作的機器人時,則觸動了人們用來評判彼此的社交判斷機制。
這一框架反映了研究人員日益將信任視為一個多層次現象——涵蓋個人、關係、人際網絡和社會——而非單一的態度。現有關於催產素的研究大多涉及人與人之間的互動,其中荷爾蒙與連結有關,儘管情境和感知到的威脅可以扭轉這些效應。
本研究的所有參與者均為年輕男性,且研究人員僅使用了一種機器人設計。一個關鍵的下一步是測試相同的催產素相關警覺是否出現在女性、混合群體、其他文化和其他機器人設計中。大腦感測器也僅觸及大腦前部,未測量涉及社交處理的更深層區域。團隊還計畫探討機器人是否能在犯錯後透過承認錯誤、道歉或表達善意來修復信任——就像人們在尷尬或不適的互動後所做的那樣。
本研究作者為卓克索大學生物醫學工程、科學與健康系統教授Hasan Ayaz;美國空軍學院戰鬥人員效能研究中心技術主任Ewart J. de Visser;喬治梅森大學系統社會神經科學教授Frank Krueger;以及美國空軍學院戰鬥人員效能研究中心研究科學家Yigit Topoglu。本文根據創用CC授權轉載自The Conversation。