城市机器人如何影响安全感?多模态大模型与人类感知的差异

研究用合成首尔街景与人格化多模态模型对比人类,发现机器人降低街道感知安全。
该研究生成18张在时间段、道路等级和机器人条件上变化的首尔街道图像,让25名人类受访者与两个多模态大语言模型(各以500个合成人格为条件)完成成对安全感判断。结果显示,机器人的存在总体上降低感知安全,配送机器人比人形机器人更易被接受;夜晚场景下机器人被选择的频率更高,年长人格更少选择有机器人的图像,道路等级影响较小。模型在夜晚效应上与人类一致,但选择人形机器人的频率远低于人类,Gemma的夜晚效应约为人类的3倍。研究表明人格化MLLMs只能部分捕捉人类判断,不能替代真实人类感知。
城市街道上出现机器人已不新鲜,但行人如何感知这些机器人对安全的影响,仍是一个待解的问题。一项新研究通过生成首尔街景图像,并利用多模态大模型与人类受访者进行对比,揭示了机器人存在、类型和场景如何改变人们的安全感。

研究方法:合成图像与人格化模型
研究团队生成了18张首尔街道图像,这些图像在时间段(白天/夜晚)、道路等级和机器人条件(无机器人、配送机器人、人形机器人)上有所不同。为了模拟不同人群的感知,他们使用了两个多模态大语言模型(MLLMs)——Qwen3.8-27B和Gemma4-26B,每个模型都以500个合成人格(persona)为条件进行选择。同时,25名人类受访者完成了相同的任务:在每对图像中选择感觉更安全的一张。
这种方法试图将大规模模型模拟与真实人类判断相结合,以探索机器人对感知安全的影响。
多模态大语言模型(MLLMs) 指能够同时处理文本与图像等多种模态输入的大语言模型,典型代表包括 GPT-4V、Gemini、Qwen-VL 等。与纯文本模型不同,MLLMs 通过视觉编码器将图像映射为 token,再与语言模型联合推理,因而可以“看图作答”。在本研究中,MLLMs 被用来对街景图像做出安全感的二选一判断,实际上是把模型当作“虚拟受访者”。合成人格(persona) 则是一种提示工程手段:给定年龄、性别、职业等描述,让模型以特定身份作答,从而模拟人群异质性。需要注意,人格化输出反映的是模型训练数据中的统计倾向,而非真实个体的心理状态,因此其与人类判断的一致性只能作为参考性证据。
核心发现:机器人降低安全感,但类型和场景有影响
两个模型都更倾向于选择没有机器人的街道,这表明机器人的存在总体上降低了感知安全。在机器人类型上,配送机器人比人形机器人更受欢迎。然而,这种偏好受到场景的调节:在夜晚,机器人被选择的频率更高,而道路等级的影响较小。
年龄也是一个因素:年长的人格更少选择有机器人的图像。从模型给出的理由来看,配送机器人被视为物理障碍,而人形机器人则可能被视为威胁或保护来源。
感知安全(perceived safety) 是环境心理学与犯罪学中的核心概念,指个体在特定空间中主观感到免受威胁的程度,区别于由事故率、犯罪率等客观指标衡量的实际安全。研究表明,感知安全受照明、可见度、空间开阔度、他人在场等环境线索影响,并直接关系到人们是否愿意使用某条街道或某个公共空间。服务机器人进入人行道后,同时改变了物理通行空间与社会线索:它既是需要绕行的障碍物,也可能被解读为“有意图的行动者”。这正是研究区分配送机器人与人形机器人的原因——后者因具备类人形态与面部特征,更容易触发拟人化感知,从而引发威胁或守护两种相反的心理反应。
模型与人类判断的异同
与人类类似,两个模型在夜晚也更倾向于选择机器人。但差异同样明显:模型选择人形机器人而非配送机器人的频率远低于人类。此外,Gemma模型对人形机器人的夜晚效应大约是人类的3倍。这些结果表明,人格化MLLMs仅能捕捉部分人类判断,尤其是在涉及人形机器人时。
成对比较(paired comparison) 是心理物理学与偏好研究中常用的实验范式:每次向被试呈现两个选项,要求其选出更优或更安全的一个。相比直接打分,成对比较能降低量表的个体差异与锚定效应,并可通过统计模型(如 Bradley-Terry 模型)转化为可比的偏好强度。本研究让人类受访者与人格化模型完成同样的二选一任务,正是为了让两者在相同刺激与相同反应格式下可比。不过成对比较只反映相对偏好,无法直接得出“安全感下降了多少”的绝对量级,这也是结果以“被选择频率”而非分差形式呈现的原因。
启示与局限
该研究强调了机器人对感知安全的影响取决于出现的时间(如夜晚),而模型模拟虽能提供一定洞察,但不能完全替代人类感知。对于城市机器人设计者和政策制定者而言,理解这些细微差别有助于更好地规划机器人部署,提升公共空间的安全感。
研究也存在局限,例如样本量较小(25名人类受访者),且仅针对首尔街道,未来需要更多样化的场景和更大规模的人类数据来验证。
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