看過(guò)美劇《別對(duì)我說(shuō)謊》的人，一定會(huì)對(duì)其中通過(guò)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(guò)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(lèi)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(kāi)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(píng)果公司收購(gòu)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(lèi)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(chéng)實(shí)，往往也會(huì)“說(shuō)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(lái)。
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(huà)電影《超能陸戰(zhàn)隊(duì)》中的大白一樣，“秒懂”你的心嗎？
美國(guó)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(lè)
最近，來(lái)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(kāi)發(fā)出了一款情緒智能檢測(cè)儀——EQ-Radio，其能夠借助無(wú)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(wú)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(lèi)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(wú)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(wú)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(guò)，為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供幫助的美國(guó)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(guò)讓身體移動(dòng)等方式來(lái)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(méi)有意義的。不過(guò)，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(chéng)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(chēng)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(wú)線電。這種無(wú)線電會(huì)將來(lái)自人體的發(fā)射放大，同時(shí)還能忽略來(lái)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(lái)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(lái)，心率可稱(chēng)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(wú)線的。也就是說(shuō)，它無(wú)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(wú)疑預(yù)示著其有著廣闊的應(yīng)用前景。美國(guó)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(shuō)，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(lái)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(jué)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(guò)，自20世紀(jì)90年代以來(lái)，不少研究人員開(kāi)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(guó)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(huà)對(duì)象此刻的情緒如何。
而創(chuàng)始于2009年的Affectiva公司，7年來(lái)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(lái)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(lái)說(shuō)，這款軟件是一個(gè)能追蹤4種情緒（開(kāi)心、疑惑、驚訝和厭煩）的“分類(lèi)器”——用它在臉上掃描一下就能辨別出情緒類(lèi)型。
目前，Affectiva 公司已經(jīng)在全世界收集了超過(guò)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(kāi)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(hù)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(guò)文字來(lái)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(guò)對(duì)人類(lèi)書(shū)寫(xiě)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(hù)的性格特征（如內(nèi)向還是外向）。此外，通過(guò)語(yǔ)音轉(zhuǎn)換軟件，Watson對(duì)識(shí)別出情緒的用戶(hù)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(zhuān)家Dimitrios Hatzinakos一語(yǔ)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(lái)的人工智能將不會(huì)是一種冷漠的技術(shù)�！�