电脑地图21种不同的情感表达— even ‘happily 恶心的’

俄亥俄州立大学的研究人员发现了一种计算机识别21种不同面部表情的方法,甚至可以表达复杂或看似矛盾的情绪,例如“happily 恶心的” or “sadly angry.”

在本期的 美国国家科学院院刊,他们报告说,他们能够将研究人员现在用于认知分析的已记录面部表情数量增加三倍以上。

“We’我已经超越了面部表情,可以像简单的情绪‘happy’ or ‘sad.’我们发现人们如何移动面部肌肉来表达21种情绪,”俄亥俄州立大学的认知科学家兼电气和计算机工程副教授Aleix Martinez说。“简直令人震惊。这就告诉我们,至少在我们的文化中,几乎每个人都以相同的方式表达这21种情感。”

由此产生的计算模型将有助于以前所未有的精确度绘制大脑中的情感图,甚至可能有助于诊断和治疗自闭症和创伤后应激障碍(PTSD)等心理状况。

Since at least the time of Aristotle, scholars have tried to understand how and why our faces betray our feelings—from 快乐 to sad, and the whole range of emotions beyond. Today, the question has been taken up by cognitive scientists who want to link facial expressions to emotions in order to track the genes, chemicals, and neural pathways that govern emotion in the brain.

Until now, cognitive scientists have confined their studies to six basic emotions—happy, sad, fearful, angry, surprised and 恶心的—mostly because the facial expressions for them were thought to be self-evident, Martinez explained.

但是破译一个人’马丁内斯说,只有六个类别的大脑运作就像画一幅只有原色的肖像一样:它可以提供人的抽象图像,但不能提供真实的图像。

Martinez和他的团队所做的工作使调色板的色彩增加了三倍以上,其中包含一组情感类别,可以通过建议的计算模型进行测量并将其应用于严格的科学研究中。

“在认知科学中,我们有一个基本的假设,即大脑是计算机。因此,我们想找到在大脑中实现的算法,该算法可以让我们识别面部表情中的情绪,” he said. “过去,当我们尝试仅使用这六个基本情感类别来解码该算法时,我们面临着巨大的困难。希望增加更多类别,我们’现在将有一种更好的方法来解码和分析大脑中的算法。”

他们拍摄了230名志愿者(其中130名女性,100名男性,大部分是大学生)为回应诸如“你刚得到一些意想不到的好消息” (“happily surprised”), or “you smell a bad odor” (“disgusted”)。在生成的5,000张图像中,他们辛苦地标记了面部肌肉的显着地标,例如嘴角或眉毛的外缘。他们使用了与电视节目科学顾问心理学家保罗·埃克曼(Paul Ekman)相同的方法“Lie to Me.” Ekman’面部动作编码系统或FACS是肢体语言分析中的标准工具。

他们在FACS数据中搜索了表达方式的异同,发现了21种情绪-六个基本情绪,以及作为这些情绪的组合而存在的情绪,例如“happily surprised” or “sadly angry.”

研究人员称这些组合为“compound emotions.” While “happily surprised”可以被认为是接收意想不到的好消息的表达,“sadly angry”当我们关心的人使我们生气时,我们可能会做鬼脸。

该模型能够确定基本情绪和复合情绪通过特定表达表征的程度。

For example, the expression for 快乐 is nearly universal: 99 percent of the time, study participants expressed happiness by drawing up the cheeks and stretching the mouth in a smile. Surprise was also easily detected: 92 percent of the time, surprised participants opened their eyes wide and dropped their mouth open.

“Happily surprised”原来是“happy” and “surprised.”大约93%的时间,参与者用相同的方式表达:惊讶的睁大眼睛和幸福的双颊抬起,以及混合在一起的嘴巴,既张开又露出微笑。

该计算机模型还为研究人员提供了一种工具,以了解看似矛盾的情绪。“Happily 恶心的,”例如,创建一个表达式,将眼睛的弯曲鼻子和鼻子“disgusted” with the smile of “happy.”

马丁内斯将这种情绪解释为“看着其中一个有趣的人物时的感受‘gross-out’电影和发生的事情’真的很恶心,但是你只需要笑,因为’真是太有趣了。”

虽然该模型旨在作为认知基础研究的工具,但马丁内斯可以预见在治疗涉及情绪触发因素(如PTSD或缺乏他人认可)的疾病中的潜在应用’的情绪,例如自闭症。

“例如,如果在PTSD中人们更适应愤怒和恐惧,我们是否可以推测他们会被适应涉及愤怒或恐惧的所有复合情感,也许会被超调为类似‘angrily fearful’?大脑中的化学物质激活这些情绪的途径是什么?我们现在可以做更多的假设,并进行检验,” he said. “最终,我们可以开始更好地了解这些疾病,并开发疗法或药物来减轻它们。”

该研究的共同作者包括博士生杜世川和永涛。这项工作部分由国立卫生研究院资助。



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有1个想法“电脑地图21种不同的情感表达— even ‘happily 恶心的’”

  1. 我发现这篇文章很有趣。这项技术和研究已将面部识别技术向前迈了一大步。有很多可能性可以使用它。如果这方面的科学不断发展,则应用的可能性是无限的:从情感障碍的诊断和治疗(不仅是PTSD,还包括躁郁症甚至抑郁症之类的更多疾病),到司法系统中改善测谎仪测试的领域。这些技术将增进我们对情感的理解,而情感将对科学和社会产生影响。

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