Nový počítačový model rozpoznává 21 výrazných výrazů obličeje

Nový počítačový model navržený vědci z Ohio State University dokáže rozpoznat 21 výrazů obličeje - a to i těch, které jsou zdánlivě protichůdné, například „šťastně znechucené“ nebo „smutně rozzlobené“.

Model je schopen mapovat lidské emoce s větší přesností než kdykoli předtím a možná dokonce pomáhá při diagnostice a léčbě psychologických stavů, jako je autismus a posttraumatická stresová porucha (PTSD).

„Překročili jsme hranice výrazů obličeje pro jednoduché emoce, jako jsou„ šťastné “nebo„ smutné “. Zjistili jsme silnou konzistenci v tom, jak lidé pohybují svými obličejovými svaly, aby vyjádřili 21 kategorií emocí,“ řekl Aleix Martinez, Ph.D., a kognitivní vědec a docent elektrického a počítačového inženýrství ve státě Ohio.

"To je prostě ohromující." To nám říká, že těchto 21 emocí vyjadřuje téměř každý, přinejmenším v naší kultuře, stejným způsobem. “

Po staletí se vědci pokoušeli přijít na to, jak a proč naše tváře rozdávají naše pocity - od šťastných po smutné a rozmanitost emocí mezi nimi i mimo ně. Dnes se výzkumu zabývají kognitivní vědci, kteří chtějí spojit výrazy obličeje s emocemi za účelem sledování genů, chemikálií a nervových drah, které řídí emoce v mozku.

"Doposud kognitivní vědci omezili svůj výzkum na šest základních emocí - veselé, smutné, ustráchané, naštvané, překvapené a znechucené - hlavně proto, že mimika pro ně byla považována za samozřejmou," vysvětlil Martinez.

"Ale," řekl Martinez, "dekódování lidského mozku fungujícího pouze v šesti kategoriích je jako malování portrétu pouze s primárními barvami - může poskytnout abstrahovaný obraz člověka, ale ne realistický."

"V kognitivní vědě máme tento základní předpoklad, že mozek je počítač." Chceme tedy najít algoritmus implementovaný v našem mozku, který nám umožní rozpoznat emoce ve výrazech obličeje, “řekl.

"V minulosti, když jsme se pokoušeli dekódovat tento algoritmus pouze pomocí těchto šesti základních kategorií emocí, měli jsme obrovské potíže." Doufejme, že s přidáním dalších kategorií nyní budeme mít lepší způsob dekódování a analýzy algoritmu v mozku. “

Během studie vyfotografovali 230 dobrovolníků (většinou vysokoškoláků) - 130 žen, 100 mužů - tvářili se v reakci na slovní narážky jako „právě jste dostali nějakou velkou nečekanou zprávu“ (šťastně překvapení) nebo „cítíte zápach " (znechucený).

Když vědci roztřídili výsledných 5 000 obrázků, pečlivě označili prominentní orientační body pro obličejové svaly, jako jsou rohy úst nebo vnější okraj obočí. Nakonec určili 21 emocí - šest základních emocí, stejně jako emoce, které existují jako kombinace těchto emocí, například „šťastně překvapené“ nebo „smutně rozzlobené“.

Vědci tyto kombinace označili jako „složené emoce“. Například „šťastně překvapen“ může být emoce vyjádřená, když dostáváme neočekávané dobré zprávy, a „smutně naštvaný“, může být tvář, kterou děláme, když nás rozzlobí někdo, na kom nám záleží.

Ačkoli byl model navržen pro základní výzkum poznávání, Martinez může předvídat potenciální aplikace při léčbě poruch, které zahrnují emoční spouštěče, jako je PTSD, nebo nedostatečné rozpoznání emocí jiných lidí, jako je autismus.

"Například, pokud jsou v PTSD lidé více naladěni na hněv a strach, můžeme spekulovat, že budou naladěni na všechny složené emoce, které zahrnují hněv nebo strach, a možná budou vyladěni na něco jako 'rozzlobeně strach'? Jaké jsou cesty, chemikálie v mozku, které aktivují tyto emoce? Nyní můžeme vytvořit další hypotézy a otestovat je, “řekl.

"Pak nakonec můžeme začít těmto poruchám rozumět mnohem lépe a vyvinout terapie nebo léky, abychom je zmírnili."

Zpráva je publikována v časopiseSborník řízení Národní akademie věd.

Zdroj: Ohio State University