看過美劇《別對(duì)我說謊》的人，一定會(huì)對(duì)其中通過情緒識(shí)別技術(shù)識(shí)破謊言的劇情記憶深刻。在劇中，Cal Lightman博士通過對(duì)人面部表情和身體動(dòng)作的觀察探測(cè)人們是否撒謊，從而還原事件真相。
一般而言，人類的面部表情最為豐富，可以傳達(dá)個(gè)人的心情、感受等心理信息，因此承擔(dān)著情緒溝通的功能。正因于此，很多高科技公司便開始從事針對(duì)人臉情緒進(jìn)行識(shí)別的智能系統(tǒng)的研發(fā)。
比如，2016年年初蘋果公司收購的人工智能公司Emotient，便利用人工智能技術(shù)對(duì)人們的面部表情進(jìn)行分析以解讀其情緒，其現(xiàn)在已經(jīng)能夠分辨出類似于喜悅、憤怒、悲傷、驚訝等基礎(chǔ)表情，還能夠分析出一些更細(xì)微、復(fù)雜的表情，如焦慮、沮喪。
然而，人們的面部表情并不總是那么誠實(shí)，往往也會(huì)“說謊”。當(dāng)人們不愿意透露自己的真實(shí)情緒時(shí)，“強(qiáng)顏歡笑”便可以將自己真正的感受偽裝并隱藏起來。
此時(shí)，情緒識(shí)別系統(tǒng)還能正確辨別我們的情緒嗎？還能像動(dòng)畫電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中的大白一樣，“秒懂”你的心嗎？
美國麻省理工學(xué)院（MIT）的最新研究可以告訴你，完全可以！
讀懂喜怒哀樂
最近，來自麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的研究人員開發(fā)出了一款情緒智能檢測(cè)儀——EQ-Radio，其能夠借助無線信號(hào)收發(fā)前后的變化，監(jiān)測(cè)人們基于呼吸和心臟節(jié)律而改變的情緒。
據(jù)研究人員介紹，利用無線信號(hào)被人體反射的強(qiáng)度變化，EQ-Radio能夠像心電監(jiān)護(hù)儀一樣精確地測(cè)量心跳，并且生成有依據(jù)的監(jiān)控波形便于分析。
研究人員將監(jiān)測(cè)所得的這些數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)置算法中，這種算法會(huì)把人的情緒分類為激動(dòng)、愉悅、生氣和悲傷。研究人員表示，它的精確度與目前最先進(jìn)的傳感器接線法的精確度一樣。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員分別對(duì)12名受試者進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在兩分鐘的時(shí)間內(nèi)，受試者們先后經(jīng)歷了無情緒的平靜狀態(tài)、激動(dòng)狀態(tài)、愉悅狀態(tài)、憤怒狀態(tài)和生氣狀態(tài)。在此期間，研究人員記錄下每名受試者的心跳和呼吸等數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)置算法，內(nèi)置算法會(huì)根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試。
該算法可以將心跳、呼吸所引起的無線電頻率加以識(shí)別和區(qū)分，并記錄音程的變化特征。不過，為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供幫助的美國麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室博士Fadel Adib指出，這些數(shù)據(jù)本質(zhì)上并不管這個(gè)心情是積極的還是消極的，它只是把情緒分成了激動(dòng)、愉悅、生氣和悲傷等樣品。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)的測(cè)量能力相當(dāng)精準(zhǔn)，辨別受試者情緒的準(zhǔn)確率高達(dá)87%。此外，研究人員還通過讓身體移動(dòng)等方式來提高監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)性。
“人的情緒是綿延的，將它們分配到某一種狀態(tài)中是沒有意義的。不過，遵照這種方法，我們能逐漸完善我們的技術(shù)，更好地理解情緒的不同階段與子階段。”Adib表示。
情緒分析師
盡管人們的臉部表情可以偽裝自己的情緒，但是身體卻始終是誠實(shí)的。正基于此，研究人員才進(jìn)行了這樣的一次嘗試。
據(jù)研究人員介紹，EQ-Radio檢測(cè)儀采用了一種被稱之為頻率載波探測(cè)的技術(shù)，這種技術(shù)由三部分組成：
一是發(fā)射射頻信號(hào)并接收其發(fā)射信號(hào)的調(diào)頻連續(xù)波無線電。這種無線電會(huì)將來自人體的發(fā)射放大，同時(shí)還能忽略來自所在空間中其他物體的反射。
二是用節(jié)拍提取算法分析所得到的射頻信號(hào)。用這種算法可以將所獲得的諸多信號(hào)區(qū)段還原為與之相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立心跳。
最后一部分則是將前兩部分所獲得的數(shù)據(jù)傳遞到情緒分析的子系統(tǒng)中。情緒分析的子系統(tǒng)是以心跳數(shù)據(jù)為主、呼吸數(shù)據(jù)為輔的原則來界定并區(qū)分不同的情感狀態(tài)的。這是因?yàn)�，人們可以屏住呼吸，但卻難以控制心跳。在研究人員看來，心率可稱之為人們情緒狀態(tài)最大的顯示燈。
不僅如此，EQ-Radio與心電圖設(shè)備不同，它對(duì)心率和呼吸速率的監(jiān)測(cè)是無線的。也就是說，它無需在被識(shí)別人身上安裝任何傳感器，便可以根據(jù)被識(shí)別人的心臟跳動(dòng)節(jié)奏和呼吸模式所“隱含”的暗示，識(shí)別出其當(dāng)前情境下的情緒狀態(tài)。
如此便捷的設(shè)計(jì)，無疑預(yù)示著其有著廣闊的應(yīng)用前景。美國馬薩諸塞州理工學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)科學(xué)系教授兼研究室主任Dina Katabi認(rèn)為，這一裝置一定會(huì)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中大有所為。
比如說，商家可以將EQ-Radio應(yīng)用到智能電視中，記錄下觀眾對(duì)廣告和電視節(jié)目的反應(yīng)情況；將其應(yīng)用到智能家居中心，依照個(gè)人情緒來控制音箱和照明設(shè)備等；在醫(yī)療保健方面，可以幫助診斷抑郁癥、焦慮癥、心率失常等疾病。
讀懂情緒
與深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺等人工智能的研究相比，情緒識(shí)別的研究獲得的關(guān)注度較少，起步較晚。不過，自20世紀(jì)90年代以來，不少研究人員開始從事這方面的研究，推動(dòng)了情緒識(shí)別研究大踏步向前邁進(jìn)，并涌現(xiàn)出了一批先進(jìn)的情緒識(shí)別技術(shù)。
2014年，德國弗勞恩霍夫集成電路研究所的研究人員曾為谷歌眼鏡增添了一款實(shí)時(shí)情緒識(shí)別App，它可以對(duì)人的面部表情進(jìn)行分析，告訴你他們的真實(shí)年齡，同時(shí)還可以揭示你的談話對(duì)象此刻的情緒如何。
而創(chuàng)始于2009年的Affectiva公司，7年來一直致力于研究面部表情和情緒表達(dá)算法，其員工大多來自麻省理工學(xué)院。
該公司推出的一款情緒識(shí)別軟件Affdex，可以在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端上使用。簡(jiǎn)單來說，這款軟件是一個(gè)能追蹤4種情緒（開心、疑惑、驚訝和厭煩）的“分類器”——用它在臉上掃描一下就能辨別出情緒類型。
目前，Affectiva 公司已經(jīng)在全世界收集了超過10億個(gè)面部表情，這為App在普通電腦以及移動(dòng)設(shè)備上更好地利用面部識(shí)別技術(shù)打下了基礎(chǔ)。
在開拓情緒識(shí)別研究領(lǐng)域的道路上，任何一家高科技公司都不甘示弱。微軟也是如此。
今年6月，微軟推出了一面智能鏡子——Magic Mirror。它不僅可以讓用戶照自己的臉，而且還能讓他們獲得諸如時(shí)間、天氣和交通方向等相關(guān)信息。更重要的是，它還可以識(shí)別8種不同的情緒（包括高興、生氣、驚訝等）。
除了面部識(shí)別情緒系統(tǒng)的研發(fā)，有些高科技公司另辟蹊徑，嘗試通過文字來識(shí)別情緒。IBM便是其中的佼佼者。
在人工智能研究領(lǐng)域，IBM的Watson超級(jí)計(jì)算機(jī)是毋庸置疑的“領(lǐng)頭羊”。如今，IBM對(duì)該計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，安裝了最先進(jìn)的Tone Analyzer，這一工具可以通過對(duì)人類書寫的文字進(jìn)行智能識(shí)別，分析出情緒信息。
當(dāng)然，該工具絕不只是分析幾個(gè)零星的單詞那么簡(jiǎn)單，它還可以分析整個(gè)句子，升級(jí)后的Watson甚至還可以識(shí)別出用戶的性格特征（如內(nèi)向還是外向）。此外，通過語音轉(zhuǎn)換軟件，Watson對(duì)識(shí)別出情緒的用戶還能做出有針對(duì)性的應(yīng)答服務(wù)。
有關(guān)情緒識(shí)別的研究仍在不斷深入，但仍有不少人擔(dān)心這一技術(shù)是否真的有用。“人的真實(shí)感情是復(fù)雜的。機(jī)器學(xué)習(xí)算法在某些情況下可能正確，另一種情況就不一定。如果想要在實(shí)踐中應(yīng)用，我們?nèi)孕柙诂F(xiàn)實(shí)生活環(huán)境中對(duì)其做周密的評(píng)估。”加拿大多倫多大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系教授、生物計(jì)量安全專家Dimitrios Hatzinakos一語道破。
好在技術(shù)始終在不斷地自我突破，與此同時(shí)，也一直在向人們傳達(dá)著這樣一種訊息：未來的人工智能將不會(huì)是一種冷漠的技術(shù)�！�