Компьютеры демонстрируют шокирующие успехи в распознавании человеческих эмоций

Вплоть до недавних пор нам приходилось общаться с компьютерами на их языке, используя для этого специальные параметры ввода информации  – печать команд на клавиатуре или нажатие на иконки при помощи мыши. Однако технология не стоит на месте – разработка основанных на искусственном интеллекте голосовых помощников наподобие Siri и Alexa научило машины понимать людей так, как если бы они общались в обычном мире. А теперь ученые приближаются к следующей заветной цели – компьютерам, способным распознавать человеческие эмоции.

Будь то знаменитый робот Терминатор из одноименного фильма или андроид Дейта из «Звездного пути» – неспособность машин понимать и правильно реагировать на человеческие эмоции уже давно стала одной из главных сюжетных линий научно-фантастических фильмов. Хотя в реальном мире ситуация сейчас обстоит по-другому. Алгоритмы машинного обучения демонстрируют все лучшие результаты в распознавании  телесных сигналов, которые мы используем, чтобы спрятать наши настоящие чувства, а это может вывести процесс взаимодействия человека и компьютера на совершенно новый уровень.

Компьютеры демонстрируют шокирующие успехи в распознавании человеческих эмоций

Конечно, если говорить о способах выражения эмоций, машины пока не столь проницательны, как человек. Однако они быстро учатся и усовершенствуются. В ходе эксперимента, проведенного недавно учеными Городского университета Дублина, Университетского колледжа Лондона, Бременского университета и Университета Квинс в Белфасте, людям и алгоритмам было предложено распознать различные эмоции по выражению лица.

В число эмоций вошли: счастье, печаль, гнев, удивление, страх и отвращение. И хотя в целом люди все-таки оказались на первом месте (со средним значением точности в 73%  по сравнению с 49% до 62% в зависимости от алгоритма), очки, набранные компьютерными ботами, показали, насколько далеко они продвинулись в этом отношении. Что самое удивительное, счастье и печаль стали двумя эмоциями, в определении которых машины могут превзойти человека, угадав нужную эмоцию по выражению лица.

Значение эмоций

Ученые уже давно задаются вопросом, могут ли компьютеры определять эмоции с фотоснимков или видео-материалов. Однако только относительно недавно несколько стартапов попытались сделать эту технологию мейнстримом. Еще одно исследование протестировало коммерческие компьютерные классификаторы распознавания лиц, разработанные компаниями Affectiva, CrowdEmotion, FaceVideo, Emotient, Microsoft, MorphCast, Neurodatalab, VicarVision и VisageTechnologies, которые занимаются технологиями программирования эмоций (обучают компьютеры распознавать эмоции).

В эксперименте использовалось 938 видео-файлов, изображающих постановочные и спонтанные выражения эмоций. Шанс алгоритма на правильный случайный выбор одной из шести эмоций составлял около 16%.

Старший преподаватель бизнес-школы Дублинского университета Дамьен Дупре (Damien Dupre) рассказал, что данный эксперимент очень важен, так как технология распознавания эмоций становится все более востребованной:

«Поскольку разрабатывать системы машинного обучения стало проще, многие компании начали предоставлять такие системы другим компаниям – в основном, маркетинговым и автотранспортным организациям. И если ошибки в определении эмоций в ходе научных экспериментов большей частью не приносят никакого вреда, то при использовании технологии распознавания эмоций в автономном автомобиле ставки будут совсем другими. Именно поэтому мы стремились сравнить результаты разных систем».

Честно говоря, идея управления автомобилем при помощи основанного на эмоциях распознавания лиц звучит пугающе – особенно если вы относитесь к эмоциональным водителям. К счастью, технологию планируется использовать не совсем так.

К примеру, компания Affectiva в настоящее время занимается изучением использования внутренних камер автомобилей для определения эмоций водителя. Возможно, однажды такие камеры смогут использоваться для определения таких вещей как сонливость водителя или агрессивное поведение– сигналов, которые заставят компьютеры полуавтономных автомобилей взять управление на себя.

Компьютеры демонстрируют шокирующие успехи в распознавании человеческих эмоций

Существуют также и другие потенциальные сценарии применения технологии распознавания эмоций. Так, ученые Техасского университета в Остине разработали технологию, создающую «ультра-персональный» музыкальный плей-лист, который подстраивается под изменяющееся настроение пользователя. Документ с описанием данной технологии был опубликован в этом месяце в журнале MIS Quarterly и рассказал, что анализ эмоций используется не только для выбора подходящих под настроение композиций, но и порядка их проигрывания.

Компания Amazon недавно начала внедрять для помощника  Alexa отслеживание различных оттенков голоса, позволяя искусственному интеллекту определять, когда пользователь раздражен или расстроен. Есть вероятность, что в будущем это может привести к появлению способных реагировать на все эмоции искусственных помощников, подобных системе ИИ из фильма Спайка Джонза «Она».

Стоит отметить, что машины могут определить правильную эмоцию не только по выражению лица, но и по голосу или жестам.

«При каждом движении люди генерируют множество невербальной и психологической информации, – рассказывает основатель и старший партнер проекта Neurodata Lab Джордж Плив (George Pliev), – помимо распознавания лиц, существуют голос, речь, телодвижения, сердцебиение и частота дыхания. Комбинированный подход подразумевает сбор и одновременный анализ поведенческих данных из разных каналов. Данные, поступающие из одного канала, будут проверять и сопоставлять данные из других каналов. Например, если по каким-то причинам распознавание по лицу невозможно, мы можем проанализировать голосовые интонации или понаблюдать за жестами».

Проблемы

Тем не менее, у технологии имеется ряд проблем, одна из которых сводится к тому, что определить эмоции не всегда просто, причем даже для людей, их испытывающих.

«Выражения эмоций имеют много нюансов и зависят от контекста: культурного опыта, индивидуальных особенностей, особых ситуаций, когда испытываются эмоции. Для одного человека определенное выражение лица означает одно, а для другого – другое», – объясняет Плив.

С этой точкой зрения согласен и Дупре, который считает, что машины могут определять эмоцию, которую люди хотят выразить, и в большинстве случаев эта эмоция не соответствует реальным чувствам.

Тем не менее, это ни в коем случае не говорит о бесполезности технологии, которая в ближайшие годы должна будет стать неотъемлемой частью нашей жизни.

Исследование под названием «Распознавание эмоций людьми и компьютерами при помощи постановочных и спонтанных выражений лиц» доступно для прочтения здесь.

Источник