Но что, если бы технологии могли сказать нам, что кто-то на самом деле чувствует?Исследователи из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) разработали «EQ-Radio», устройство, которое может обнаруживать эмоции человека с помощью беспроводных сигналов. Измеряя легкие изменения дыхания и сердечного ритма, EQ-Radio с точностью 87% определяет, возбужден ли человек, счастлив, зол или грустен — и может делать это без датчиков на теле.Профессор Массачусетского технологического института и руководитель проекта Дина Катаби представляет, что система будет использоваться в сфере развлечений, поведения потребителей и здравоохранения.
Киностудии и рекламные агентства могут проверять реакцию зрителей в режиме реального времени, а умные дома могут использовать информацию о вашем настроении, чтобы регулировать отопление или предлагать вам подышать свежим воздухом.«Наша работа показывает, что беспроводные сигналы могут захватывать информацию о поведении человека, которая не всегда видна невооруженным глазом», — говорит Катаби, который вместе с аспирантами Мингмин Чжао и Фаделем Адибом написал статью на эту тему. «Мы считаем, что наши результаты могут проложить путь для будущих технологий, которые помогут контролировать и диагностировать такие состояния, как депрессия и тревожность».
EQ-Radio основывается на постоянных усилиях Катаби по использованию беспроводной технологии для измерения человеческого поведения, такого как дыхание и падение. Она говорит, что включит функцию обнаружения эмоций в свою дочернюю компанию Emerald, которая делает устройство, предназначенное для обнаружения и прогнозирования падений среди пожилых людей.
Используя беспроводные сигналы, отраженные от тела людей, устройство измеряет сердцебиение так же точно, как монитор ЭКГ, с погрешностью примерно 0,3 процента. Затем он изучает формы волны в каждом сердечном сокращении, чтобы сопоставить поведение человека с тем, как он ранее действовал в одном из четырех эмоциональных состояний.Команда представит свою работу в следующем месяце на Международной конференции Ассоциации вычислительной техники по мобильным вычислениям и сетям (MobiCom).Как это работает
Существующие методы обнаружения эмоций полагаются на аудиовизуальные сигналы или телесные датчики, но у обоих методов есть свои недостатки. Выражение лица, как известно, ненадежно, в то время как датчики на теле, такие как нагрудные ленты и мониторы ЭКГ, неудобны в носке и становятся неточными, если со временем меняют положение.EQ-Radio вместо этого отправляет беспроводные сигналы, которые отражаются от тела человека и обратно к устройству.
Его алгоритмы извлечения биений разбивают отражения на отдельные сердечные сокращения и анализируют небольшие изменения в интервалах сердечных сокращений, чтобы определить их уровни возбуждения и положительного воздействия.Эти измерения позволяют EQ-Radio обнаруживать эмоции. Например, человека, чьи сигналы коррелируют с низким возбуждением и негативным аффектом, с большей вероятностью пометят как грустное, а человека, чьи сигналы коррелируют с высоким возбуждением и позитивным аффектом, скорее всего, отметят как возбужденное.
Точные корреляции варьируются от человека к человеку, но достаточно последовательны, чтобы EQ-Radio мог обнаруживать эмоции с 70-процентной точностью, даже если ранее он не измерял сердцебиение целевого человека.«Просто зная, как люди дышат и как бьются их сердца в различных эмоциональных состояниях, мы можем смотреть на сердцебиение случайного человека и надежно определять его эмоции», — говорит Чжао. В экспериментах испытуемые использовали видео или музыку, чтобы вспомнить серию воспоминаний, каждое из которых вызывало одну из четырех эмоций, а также базовый уровень отсутствия эмоций.
Обученный только на этих пяти наборах двухминутных видеороликов, EQ-Radio смог затем точно классифицировать поведение человека по четырем эмоциям в 87% случаев.По сравнению с основанным на видении Microsoft «Emotion API», который фокусируется на мимике, EQ-Radio оказался значительно более точным в обнаружении радости, печали и гнева. Обе системы работают одинаково с нейтральными эмоциями, поскольку отсутствие эмоций на лице обычно легче обнаружить, чем их присутствие.Одна из самых сложных задач команды CSAIL заключалась в том, чтобы исключить нерелевантные данные.
Например, чтобы получить индивидуальное сердцебиение, команде пришлось ослабить дыхание, поскольку расстояние, на которое грудь человека отодвигается от дыхания, намного больше, чем расстояние, на которое его сердце движется, чтобы биться.Для этого команда сосредоточилась на беспроводных сигналах, которые основаны на ускорении, а не на пройденном расстоянии, поскольку подъем и опускание грудной клетки с каждым вдохом имеют тенденцию быть более последовательными и, следовательно, имеют меньшее ускорение, чем движение сердцебиения.
Хотя акцент на обнаружении эмоций означал анализ времени между ударами сердца, команда говорит, что способность алгоритма фиксировать всю форму волны сердцебиения означает, что в будущем его можно будет использовать для неинвазивного мониторинга здоровья и настройки диагностики.«Возвращая измерения действительно открывающихся и закрывающихся сердечных клапанов с миллисекундной шкалой времени, эта система может буквально определять, пропускает ли чье-то сердце биение», — говорит Адиб. «Это открывает возможность узнать больше о таких состояниях, как аритмия, и потенциально изучить другие медицинские приложения, о которых мы еще даже не думали».