Pourquoi les humains pensent que les robots d'IA agissant comme des humains sont effrayantes ? Une étude y répond en expliquant l'effet "vallée inquiétante" dans la ressemblance humain-robot.

Une nouvelle étude explique pourquoi les humains pensent que les machines d'IA agissant comme des humains sont effrayantes.

Une étude réalisée par Karl F. MacDorman, doyen associé des affaires académiques et professeur associé à la Luddy School of Informatics, Computing, and Engineering dans l'Indiana, et publiée dans une revue intitulée Computers in Human Behavior : Artificial Humans explique que de nombreux modèles d'intelligence artificielle montrent peu à peu des capacités qui ressemblent à celles des humains. Selon MacDorman, l'idée que des choses non vivantes puissent avoir des comportements humains semble effrayante pour de nombreuses personnes. Avec l'augmentation du nombre de modèles d'intelligence artificielle tels que ChatGPT, il était temps d'étudier la question des robots agissant comme des humains.

De nombreux grands modèles de langage sont développés de manière à ce qu'ils répondent de façon similaire à des conversations avec des humains. N'importe qui peut confondre une conversation avec un chatbot d'IA avec une conversation avec un être humain en raison de la grande similitude de leurs styles de conversation. En 2012, certains professeurs ont commencé à étudier un terme appelé « uncanny valley » (vallée inquiétante). Il s'agit de la ressemblance entre les humains et les robots, qui rend difficile la distinction entre les deux. Lorsque MacDorman s'est référé à l'étude pour ses propres recherches, il s'est demandé si la perception de l'esprit pouvait être à l'origine de cette similitude.

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Selon lui, les chercheurs ont tiré des conclusions basées sur ce qu'ils essayaient de rechercher. Comme la vallée inquiétante indique à quel point les êtres humains et les IA se ressemblent, de nombreux humains se sentent mal à l'aise et effrayés. La plupart du temps, ce qu'on ressent est basé sur ce que l'on perçoit. L'expérience pourrait donc porter sur les sentiments des chercheurs et non sur la réalité.

Le premier point de l'étude de MacDorman était de séparer la perception de l'esprit de l'expérience. Selon lui, la manipulation de la perception de l'esprit consiste à savoir si les êtres artificiels peuvent ressentir ou percevoir quoi que ce soit ou non. La meilleure façon de le savoir est de ré-analyser les expériences précédentes. Il a ajouté que lorsque les machines IA pouvaient être décrites comme ressentant ou percevant quelque chose, elles n'étaient pas aussi effrayantes lorsqu'elles étaient physiquement présentes sous la forme d'une réalité virtuelle ou de robots que lorsqu'elles étaient absentes.

Karl F. MacDorman a déclaré dans son étude que la vallée inquiétante est davantage liée à un processus perceptif induit par un stimulus qu'à la perception de l'esprit. L'étude explique en détail la perception qu'ont les humains des robots. La vallée inquiétante ne consiste pas à avoir une expérience consciente des machines robotiques, mais plutôt à penser qu'une machine a un esprit semblable à celui d'un humain. Cela rend toute l'expérience plus effrayante.

Il résume l'étude :

Gray et Wegner (2012) ont proposé que lorsque les robots ont l'air humain, leur apparence suscite des attributions d'expérience, y compris des sensations et des sentiments, ce qui est troublant. Cette théorie, confusément appelée perception mentale, diffère des théories perceptives de la vallée inquiétante dans la mesure où l'inquiétude des robots n'est pas liée à un stimulus.

Pour explorer cette théorie fondamentale, nous avons effectué une analyse de méta-régression de 10 expériences et d'une expérience de (dé)humanisation. Dans la première partie, nous avons identifié dans la littérature des expériences qui manipulaient l'expérience d'entités artificielles à l'aide de descriptions. Cependant, les expériences sans stimuli observables ont produit des effets plus importants pour l'expérience et l'inquiétude que celles avec des robots et des personnages de réalité virtuelle. Cette constatation met à mal une théorie qui prétend expliquer comment la ressemblance d'un robot avec un être humain provoque l'inquiétude.

Par ailleurs, un deuxième problème concerne le protocole de Gray et Wegner, basé sur une conception en vignettes. Le fait de lire sur une entité avec de l'expérience active des pensées qui peuvent ne pas être activées lors de la rencontre avec cette entité, et ces pensées peuvent augmenter son caractère effrayant. C'est pourquoi la deuxième partie de l'article se concentre sur une expérience que nous avons menée avec un nouveau protocole d'humanisation-déshumanisation. Les attitudes des participants sur la similarité des robots avec les humains ont été progressivement modifiées pour manipuler la perception de l'humanité, de l'expérience et de l'action des robots.

Cependant, l'effet de la manipulation sur l'inquiétude et la froideur n'était pas significatif ou allait à l'encontre de la prédiction. Les différences dans l'apparence physique des robots ont eu un effet beaucoup plus important sur l'inquiétude et la froideur. En fait, en tant que médiateur, l'expérience a atténué l'effet global du stimulus sur l'impression de froid. Ces résultats favorisent les théories perceptuelles, plutôt que la perception de l'esprit, pour expliquer la vallée inquiétante.
La perception mentale explique-t-elle la vallée inquiétante ?

Gray et Wegner (2012) ont proposé la "perception mentale" comme théorie de la vallée inquiétante. Selon leur article, les entités artificielles semblent étranges parce que leur apparence humaine suscite des attributions d'esprit, en particulier d'expérience. Dix expériences ont été interprétées par les auteurs comme soutenant cette théorie. Cependant, une méta-régression avec modération a révélé un schéma troublant : Les expériences ne comportant aucun stimulus observable en dehors d'une description avaient généralement des effets beaucoup plus importants sur l'expérience et le sentiment d'effroi que les expériences avec des personnages de réalité virtuelle, des vidéos de robots et des robots physiques.

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Ce résultat présente un paradoxe : bien que l'attribution de l'esprit à une machine soit inquiétante, sa présence en tant que stimulus masque cet effet. Étant donné que la vallée inquiétante concerne la ressemblance humaine et qu'une entité artificielle doit être perceptible pour évaluer sa ressemblance humaine, Karl F. MacDorman a cherché un autre moyen de tester les prédictions de la perception mentale, en utilisant des stimuli observables comme cause immédiate. Pour ce faire, il a fallu repenser l'approche expérimentale et la manière dont l'effet de la vallée inquiétante est suscité.

Une limitation de la conception de la vignette utilisée dans ces études a été identifiée. La vignette active directement les concepts liés à l'expérience en décrivant l'entité artificielle comme ayant de l'expérience. Il s'agit d'une limitation car la vignette est la cause proximale de l'inquiétude, et non l'apparence de l'entité.

Cette constatation a inspiré la conception d'un nouveau protocole visant à déterminer si les attributions de l'esprit pouvaient provoquer des sensations de peur en ayant pour seule cause immédiate l'apparence de l'entité. Dans cette nouvelle configuration, les robots androïdes ont d'abord été évalués, puis les attitudes à l'égard de la similarité homme-robot ont été progressivement modifiées au fil des semaines. Après une période d'élimination d'une semaine, les robots ont été à nouveau évalués. Cette méthodologie a été conçue pour évaluer si l'apparence des robots pouvait susciter des attributions d'étrangeté directement, sans l'influence de descriptions explicites de l'expérience, fournissant ainsi un test mieux contrôlé des prédictions de la théorie de la perception mentale.

Les résultats expérimentaux n'ont pas confirmé la théorie de Gray et Wegner (2012). Leur théorie prédit que l'attribution d'une expérience aux robots augmente leur étrangeté et leur froideur (Hypothèse 1). Dans le traitement de déshumanisation, les participants se sont engagés avec des documents défendant l'unicité humaine en lisant des articles et en écrivant des essais, réduisant de manière significative l'humanité, l'expérience et l'agence des robots androïdes. Cependant, contrairement aux prédictions de la théorie, la déshumanisation des robots a eu un effet non significatif sur la perception d'étrangeté des robots et a augmenté de manière significative leur froideur. Le traitement d'humanisation prône l'équivalence homme-robot. Il a augmenté de manière significative l'expérience et l'autonomie des robots androïdes. Cependant, l'humanisation des robots a eu un effet non significatif sur l'inquiétude et la froideur des robots. Ainsi, l'hypothèse 1, prédite par la théorie de Gray et Wegner (2012), n'a pas été confirmée.

Un autre point de vue est que le traitement perceptif automatique guidé par le stimulus suscite la froideur. Ce point de vue prédit que les aspects du stimulus autres que l'expérience ont un effet plus important sur l'inquiétude et la froideur (hypothèse 2). Cette hypothèse a été confirmée.

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Une analyse de méta-régression et une expérience de (dé)humanisation

Le débat de longue date sur la question de savoir si les réactions affectives nécessitent une cognition refait surface ici et ailleurs dans les discussions sur la vallée inquiétante. Les résultats de l'étude favorisent le traitement perceptif automatique induit par le stimulus en tant que principal catalyseur de l'inquiétude. Ce traitement est rapide et sans effort. Il intervient relativement tôt dans la perception, sans intention ou contrôle conscient de la part de l'observateur ; il se produit indépendamment des tâches ou des objectifs en cours.

La reconnaissance et l'interprétation des visages par les réseaux spécialisés du cerveau illustrent ce traitement automatique. Ces réseaux se sont développés grâce à une exposition intensive aux visages humains et présentent des schémas de réponse distincts aux visages artificiels, comme l'ont révélé des études utilisant l'électroencéphalographie (EEG) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. Par conséquent, le fait de rencontrer des visages présentant des caractéristiques non humaines peut déclencher des signaux d'erreur en retour, comme en témoignent les modifications des amplitudes du potentiel lié à l'événement (ERP), en particulier dans les composantes LPP et N170.

Plusieurs facteurs peuvent contribuer à cette réponse accrue. Par exemple, même si les visages non humains constituent une nouvelle catégorie, le cerveau peut tenter de les traiter de manière configurale, comme s'il s'agissait de vrais visages humains. Ensuite, les légers écarts par rapport aux normes faciales dans ces visages non humains sont amplifiés par le rétrécissement perceptif. Le rétrécissement perceptif améliore notre capacité à distinguer les stimuli familiers, mais nous rend également plus sensibles aux anomalies qu'ils présentent. Les résultats P200 des études ERP indiquent que les visages modifiés ou moins familiers suscitent des réponses plus fortes. En outre, des incohérences apparaissent lorsque le cerveau intègre les traits du visage dans un ensemble, en particulier si certains traits sont traités plus efficacement que d'autres. Il en résulte des décalages et des erreurs de synchronisation. Ces divergences accentuent le malaise face à des visages qui ne semblent pas totalement humains.

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Les attributions diffèrent du traitement perceptif en ce qu'elles sont plus délibérées, plus lentes, plus tardives et qu'elles impliquent un plus large éventail de traitements cognitifs. Attribuer l'esprit à une machine peut nécessiter que nous fassions des déductions à partir de son comportement et de la situation pour en tirer une conclusion raisonnée. Des études d'imagerie cérébrale ont mis en évidence un traitement à la fois précoce et tardif dans l'effet de la vallée inquiétante. Le gyrus fusiforme, le cortex préfrontal ventromédian et la jonction temporo-pariétale présentent des activations différentielles associées à la perception de la ressemblance humaine chez des agents non humains. Bien que le gyrus fusiforme soit impliqué très tôt dans l'identification des caractéristiques des visages, le vmPFC et le TPJ s'engagent plus tard dans l'évaluation émotionnelle et le raisonnement social.

Bien qu'une explication de la vallée inquiétante reposant sur les attributions mentales lie l'effet à ces processus plus lents et plus délibérés, une telle explication n'est peut-être pas nécessaire. Par exemple, des expositions à des robots à l'apparence humaine aussi brèves que 50 ms ont provoqué un effet de vallée inquiétante comparable à des expositions de plusieurs secondes. Cette observation montre que l'effet "vallée inquiétante" peut souvent provenir d'une dynamique perceptive plus immédiate et moins consciemment contrôlée, plutôt que des évaluations cognitives plus lentes et plus délibérées impliquées dans les attributions de l'esprit.

L'étude commente ce résultat en expliquant :

Une expérience mentale peut illustrer cette distinction : Imaginons qu'une jeune fille nommée Hazel prépare un voyage en voiture avec sa mère. Elle présente à sa mère une amie de longue date, dans l'espoir de l'emmener avec elle. Bientôt, sa mère accepte et elles partent ensemble. Dans un hôtel au bord de la route, Hazel est réveillée par son téléphone portable. Affolée, sa mère lui explique qu'elle et l'amie d'Hazel se sont levées tôt pour faire des courses, mais qu'en chemin, son amie a été heurtée par un bus scolaire. La collision a révélé que l'ami d'Hazel, qu'elle croyait humain, était un androïde. Cette nouvelle a laissé à Hazel une sensation étrange. Les écoliers qui se trouvaient dans le bus étaient troublés pour une autre raison : Ils venaient d'assister à la dispersion violente de pièces mécaniques et humaines sur la route. Abrégeant le voyage, Hazel et sa mère récupérèrent les pièces de l'androïde et rentrèrent chez elles. Au début, dans des cauchemars, puis dans des rêves, Hazel reçut la visite de son amie. Elle finit par accepter que les liens d'amitié puissent s'étendre au-delà de l'humain.

Cette expérience mentale a pour but de délimiter l'étrangeté de la perception vécue par les écoliers et l'étrangeté de l'attribution de l'esprit vécue par Hazel. La ressemblance humaine brisée de l'androïde sur la route a suscité la première ; les implications entourant l'identité non humaine d'un ami ont entraîné la seconde - même en l'absence de l'androïde.

Cette distinction entre perception et attribution amène à reconsidérer l'effet vallée inquiétante à la lumière de la théorie de la perception mentale. La perception mentale prédit que, à mesure qu'un robot devient plus humain, son apparence suscite davantage d'attributions d'expérience, ce qui rend le robot inquiétant. L'une des failles conceptuelles de cette caractérisation réside dans le fait qu'avec l'augmentation de la ressemblance humaine, cet effet ne produit pas une vallée, mais une pente descendante jusqu'à ce que la ressemblance avec l'être humain s'estompe. Il produit une pente descendante jusqu'au point où le robot ne peut plus être distingué d'un être humain.

D'un point de vue empirique, se concentrer uniquement sur la descente dans la vallée inquiétante conduit à une conclusion erronée. Gray et Wegner (2012) ont constaté que l'expérience médiatisait partiellement l'effet du stimulus sur l'impression de peur en comparant la vue arrière de Kaspar, semblable à une machine, à la vue avant du robot, semblable à un être humain, dans des vidéos de 12 secondes. Cependant, ils ont utilisé le test de Sobel, qui n'indique pas le type de médiation. En supposant que l'expérience ait eu un effet d'amélioration dans leur expérience, dans notre expérience actuelle, l'expérience a eu un effet d'atténuation en sortant de la vallée du côté humain. En outre, dans le modèle d'équation structurelle complet, seul l'effet d'atténuation de l'agence est significatif, ce qui suggère un rôle critique de l'agence dans la perception directe des robots plutôt que de les imaginer dans une vignette.
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Conclusions

L'interprétation des résultats contraste avec celle de Gray et Wegner (2012) : L'expérience et l'agence sont des médiateurs partiels de l'effroi, mais la référence détermine si elles ont un effet d'amélioration ou d'atténuation. Pour la descente dans la vallée, l'expérience et l'agence sont des facteurs d'amélioration, et pour la remontée de la vallée, ils sont des facteurs d'atténuation. Selon cette perspective, à mesure que la ressemblance du robot avec l'homme augmente, l'expérience et l'action renforcent l'impression de peur jusqu'à la vallée de la peur, mais au-delà de cette vallée, ces facteurs atténuent l'impression de peur. La froideur fonctionne différemment : Elle diminue de façon monotone à mesure que l'expérience et l'action augmentent. Cela n'est pas surprenant, car l'expérience est étroitement liée à la dimension chaleur-froideur.

La bifurcation est un moyen simple de résoudre les problèmes liés à la théorie de la perception mentale. Premièrement, la perception mentale peut être développée en tant que théorie de l'IA désincarnée sans la relier à la vallée inquiétante de Mori. Deuxièmement, pour expliquer la vallée inquiétante de Mori, la perception mentale doit être située dans une théorie plus large.

En conclusion, les profondeurs de l'inquiétant ne sont pas forcément occupées par une entité humaine dont on sait qu'il s'agit d'une machine. Ces profondeurs peuvent plutôt être occupées par une figure présentant un mélange de caractéristiques - humaines et non humaines, vivantes et inanimées - qui pourrait s'apparenter à la position du cadavre dans le graphique de Mori. Lorsque l'expérience et l'action s'éveillent en lui, le cadavre devient quelque chose d'encore plus troublant : un zombie. Ces exemples pourraient indiquer comment la perception mentale contribue à l'effet de la vallée inquiétante.

Source : "Does mind perception explain the uncanny valley? A meta-regression analysis and (de)humanization experiment"

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