Nauka

Z sercem na twarzy

Komputer rozpozna twój nastrój

Komputery odczytujące ludzkie emocje dadza spore możliwości, ale czy ta technologia nie będzie nam też zagrażać? Komputery odczytujące ludzkie emocje dadza spore możliwości, ale czy ta technologia nie będzie nam też zagrażać? ecastro / Flickr CC by SA
Komputery potrafią już rozpoznawać mowę i gesty, tłumaczyć tekst z jednego języka na drugi. Teraz przyszedł czas na analizę ludzkich emocji, co rodzi obawy o naszą prywatność.
Przeciętny człowiek tylko w połowie przypadków potrafi u innych prawidłowo rozpoznać stan umysłu.virginiasuicide/Flickr CC by SA Przeciętny człowiek tylko w połowie przypadków potrafi u innych prawidłowo rozpoznać stan umysłu.

Niekończący się Korytarz MIT tak naprawdę się kończy, ale i tak jego długość robi spore wrażenie – to ponad ćwierć kilometra. Ta dość wąska arteria (2–3-metrowej szerokości) i często zatłoczona łączy najważniejsze budynki słynnej amerykańskiej uczelni Massachusetts Institute of Technology. Podobno kiedyś, dla żartu, studenci wymalowali tu linie jak na jezdniach i postawili znaki drogowe. Innym razem Niekończący się Korytarz posłużył jako model ruchu na autostradzie. Główna arteria MIT jest od lat ulubionym miejscem różnych pokazów i ciekawych eksperymentów.

Moda na Mood Metery

W tym roku ludzie przemierzający Korytarz ze zdziwieniem spoglądali na spory monitor, na którym mogli zobaczyć siebie rejestrowanych na żywo. Tylko że w miejscu ich twarzy pojawiały się emotikony – uśmiechnięte zielone lub obojętne żółte buźki. Napis wyświetlający się na monitorze wyjaśniał, że jest to Mood Meter (co można przetłumaczyć jako licznik nastroju). Urządzenie – czyli monitor, kamera plus komputer analizujący obraz – zliczał bowiem uśmiechy przechodniów (oprócz Niekończącego się Korytarza, kamery i wyświetlacze umieszczono jeszcze w trzech innych miejscach). Mood Metery szybko stały się wielkim przebojem MIT – przed ekranami ustawiały się tłumy, żeby sprawdzić, czy maszyna rozpozna ich nastrój.

Eksperyment miał służyć badaniu aktualnego stanu emocjonalnego społeczności MIT i sprawdzać, czy np. sesja egzaminacyjna odbija się na samopoczuciu studentów. Brzmi to jak poważny projekt badawczy, ale w rzeczywistości cała akcja była raczej zabawą mającą uświetnić Festiwal Sztuki, Nauki i Technologii na MIT. Z drugiej strony, Mood Meter to jednak dzieło niezwykle prężnej komórki MIT – Media Lab Affective Computing Group – która ma na koncie imponujące wynalazki. Kieruje nią prof. Rosalind Picard, z wykształcenia elektrotechnik, która w pracy swego zespołu stara się łączyć inżynierię i informatykę z psychologią, kognitywistyką, neuronauką, socjologią, edukacją, psychofizjologią, a nawet... etyką. Bo Affective Computing Group wyznaczyła sobie bardzo ambitny cel: budowanie urządzeń, które będą potrafiły rozpoznawać ludzkie emocje. I już dziś odnotowuje w tej dziedzinie spektakularne sukcesy.

Za pierwszy można uznać system komputerowy, którego uproszczoną wersją jest właśnie Mood Meter. Składa się on z komputera i kamery – zupełnie zwyczajnej, jak np. te standardowo montowane dziś w laptopach. Jego zadaniem jest analiza mimiki twarzy i wnioskowanie na tej podstawie, jakie emocje przeżywa obserwowany. Problem, czy to, czego doznajemy w naszym wnętrzu, znajduje czytelne odbicie np. w postaci ruchu brwi, układu ust etc., stanowi przedmiot dyskusji psychologów od co najmniej lat 70. XX w. W 2005 r. Rana el Kaliouby, młoda informatyczka z University of Cambridge, postanowiła wykorzystać praktycznie tę wiedzę i wciągnęła do współpracy prof. Simona Barona-Cohena, światowej sławy specjalistę w dziedzinie badań nad autyzmem. Wspólnie stworzyli listę sześciu stanów umysłu, mających dość dobrze rozpoznawalne odbicie w mimice twarzy: myślenie, zgadzanie się, koncentrację, zainteresowanie, dezorientację oraz dezaprobatę.

24 szczegóły twarzy

Do dwójki naukowców dołączyła po jakimś czasie prof. Picard, by wspólnie zbudować system elektroniczny zdolny rozpoznawać owe stany. Działa on w ten sposób, że komputer za pomocą kamery rejestruje zmiany położenia 24 punktów na twarzy – rozlokowanych przede wszystkim wokół oczu, nosa i ust. Następnie analizuje ich ruchy i porównuje wyniki z bazą danych umieszczoną w pamięci. Kolejnym krokiem jest wyciągnięcie przez maszynę wniosku – np. ta osoba właśnie odczuwa dezaprobatę albo intensywnie myśli.

Do czego może posłużyć taki system? Nie bez przyczyny wśród trojga jego głównych twórców znalazł się specjalista od autyzmu. Ludzie nim dotknięci mają duże problemy z rozpoznawaniem emocji u innych ludzi. To przede wszystkim z myślą o nich (a szczególnie o osobach cierpiących na lżejsze postaci autyzmu, jak zespół Aspergera) powstały na MIT okulary wyposażone w małą kamerkę i słuchawki, z których dochodzi szept – np. „koncentracja” albo „dezaprobata”. W ten sposób komputer informuje właściciela okularów, co odczuwa osoba, na którą właśnie patrzy.

Być może takie urządzenie przydałoby się również zdrowym ludziom, gdyż – jak pisał niedawno tygodnik „New Scientist” – przeciętny człowiek tylko w 54 proc. przypadków prawidłowo rozpoznaje u innych któryś ze stanów umysłu z listy stworzonej przez Barona-Cohena i el Kaliouby. Tymczasem system komputerowy zbudowany na MIT ma średnią skuteczność wynoszącą 64 proc.

Ponieważ w USA bardzo często akademickie wynalazki stają się zaczynem biznesu, Rosalind Picard i Rana el Kaliouby (która przeniosła się z angielskiego Cambridge na MIT) założyły firmę Affectiva. Oferuje ona „rozpoznawacz emocji” Affdex, który służy do analizy online reakcji internautów. To produkt dla firm pragnących np. sprawdzić, jak ludzie reagują na reklamy. Jeśli któryś z czytelników chciałby sam się przekonać, jak to działa, a ma komputer z kamerką internetową, może wziąć udział w badaniu skuteczności systemu (udostępnienie jego wyników dla naukowców jest dobrowolne). W tym celu wystarczy wejść na stronę: http://www.forbes.com/2011/02/28/detect-smile-webcam-affectiva-mit-media-lab.html i obejrzeć jedną z trzech reklam prezentowanych podczas ostatniego Super Bowl (cieszący się ogromną popularnością w USA wielki finał rozgrywek futbolu amerykańskiego, ale również nieformalny konkurs dla agencji reklamowych – kto wymyśli najzabawniejszą czy też najbardziej zaskakującą reklamę wyświetlaną w przerwach meczu).

Prof. Picard na tym jednak nie poprzestaje i cały czas poszukuje dodatkowych narzędzi, pozwalających analizować ludzkie emocje. Jednym z nich jest urządzenie Q Sensor, wykorzystujące znane od dawna zjawisko reakcji skórno-galwanicznej. Otóż w sytuacjach stresowych uruchamia się nam tzw. układ współczulny, czyli część autonomicznego układu nerwowego. To on, na przykład w chwili zagrożenia, m.in. przyspiesza bicie serca i pompuje do krwiobiegu glukozę. Jedną z reakcji układu współczulnego jest również pocenie się rąk, co wykorzystuje się w tzw. wykrywaczach kłamstw – przepuszczany przez skórę dłoni słabiutki prąd natrafia na mniejszy opór, gdy są one wilgotne.

Picard nie wymyśliła więc prochu, ale za to zminiaturyzowała urządzenie mierzące reakcję skórno-galwaniczną – wygląda ono jak nieduża opaska, którą zakłada się na przegub ręki – oraz dodatkowo wyposażyła w termometr i akcelerometr (żeby wyeliminować sytuację, gdy pocenie się jest spowodowane upalnym dniem lub joggingiem, a nie stresem). Na dodatek umieściła w Q Sensorze pamięć rejestrującą dane oraz nadajnik przesyłający informacje do komputera, jeśli ktoś potrzebuje śledzić na bieżąco wykres reakcji układu współczulnego.

Ten prosty zabieg pozwolił łatwo zbierać dane, jak zachowuje się organizm w ciągu całego dnia, tygodnia czy nawet miesiąca w rozmaitych sytuacjach. I już przyniósł ciekawe wyniki. Okazało się na przykład, że u dzieci dotkniętych autyzmem widać rosnące napięcie, zanim utracą kontrolę nad swoim zachowaniem, do czego prowadzi duży stres. Choć napięcie w nich rośnie i po pewnym czasie następuje jego erupcja, nie potrafią zakomunikować tego opiekunom. Pokazuje to jednak czujnik prof. Picard i dlatego jej urządzenie może dawać sygnał, by uspokoić dziecko na przykład za pomocą bujania.

Jeszcze niepotwierdzone eksperymenty wskazują również, że u ludzi dotkniętych epilepsją układ współczulny reaguje tuż przed atakiem padaczki. Jeśli obserwacje te się potwierdzą, urządzenie opracowane na MIT może okazać się ogromnie pomocne dla chorych – np. połączone z aplikatorem leków antypadaczkowych.

Q Sensor na depresję?

Prof. Picard na wykładach opowiada także historię ze swego życia, gdy dowiedziała się o śmierci bardzo bliskiej osoby z rodziny. To oczywiście wprawiło ją w przygnębienie. Picard, jak na prawdziwego naukowca przystało, testuje Q Sensor również na sobie i nawet w domowej kuchni umieściła monitor wyświetlający na bieżąco wykres stresu. Gdy zatem przygnębiona historią rodzinną gotowała obiad, jeden z jej synów zauważył, że wykres na ekranie jest inny niż zazwyczaj. Picard dokładnie przeanalizowała własne dane i okazało się, że gdy była bardzo przygnębiona, jej układ współczulny reagował inaczej niż zwykle. Po kilku dniach wszystko jednak wróciło do normy.

– Może w ten sposób dałoby się dodatkowo diagnozować depresję? – zastanawia się Picard. Natomiast na pewno za pomocą Q Sensora można śledzić reakcję pobudzenia, np. muzyką, w trakcie oglądania filmów czy reklamówek. Jak również podczas snu, co pozwala mieć nadzieję na łatwiejsze niż dotychczas badanie jego zaburzeń.

Q Sensor dostarczył też dość zabawnych obserwacji. Prof. Picard ma zapisany wykres stresu z dnia, gdy razem z synami wybierała się do parku rozrywki Six Flags. Można tam pojeździć na jednej z największych i najbardziej emocjonujących kolejek górskich w USA. A jednak urządzenie odnotowało największy stres rano, na długo zanim Picard wsiadła do roller coastera. – Próbowaliśmy się szybko zebrać i wyjść z domu. I to nas najbardziej zestresowało – śmieje się uczona.

Ostatni wynalazek zespołu MIT nie jest już bezpośrednio związany z emocjami, ale również może przyczynić się do lepszego ich rozpoznawania. A przede wszystkim ma szanse stać się przełomowym narzędziem do wstępnej diagnozy stanu zdrowia. Ming-Zher Poh, młody doktorant prof. Picard, przerobił komputer wyposażony w kamerkę internetową w urządzenie potrafiące, wyłącznie na podstawie obrazu twarzy, więc bez podłączania czujników, określić liczbę uderzeń serca na minutę. Jak to możliwe? Przy każdym skurczu serca zmienia się przepływ krwi przez naczynia krwionośne w skórze twarzy. Gdy płynie jej więcej, światło padające na twarz jest bardziej absorbowane. Te niezauważalne dla oka fluktuacje daje się wychwycić za pomocą kamerki, a oprogramowanie komputera potrafi je tak przeanalizować, by dość dokładnie wyliczyć częstotliwość uderzeń serca. Poh, dla którego w tym roku posypały się nagrody za ów wynalazek (nazwany Cadriocam), zapowiada, że zwykły komputer będzie również potrafił określić rytm oddychania oraz nasycenie krwi tlenem, a może i coś jeszcze więcej.

Czy to nam nie zagrozi?

Odczytywanie emocji przez komputery budzi zachwyt obserwatorów nowych technologii, ale rodzi również poważne obawy. Na początku tego roku dziennik „The New York Times” zamieścił obszerny artykuł, którego autor z pewnym niepokojem opisuje rosnącą liczbę systemów komputerowych analizujących zachowania ludzi. Oto w jednym z zakładów karnych Zachodniej Wirginii testowane jest urządzenie wyposażone w kamery, które ma ostrzegać strażników przed niebezpiecznymi zachowaniami więźniów. Komputer potrafi bowiem rozpoznawać twarze, gesty, a także wzorce grupowych zachowań. W szpitalach podobne systemy komputerowe mają sprawdzać, czy personel medyczny myje ręce. Z kolei serwisy internetowe – takie jak Picasa czy Flickr – wprowadzają usługę rozpoznawania twarzy na zdjęciach.

To jednak nie brzmi jeszcze tak groźnie jak konkurs ogłoszony przez Agencję Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych (DARPA) amerykańskiego ministerstwa obrony. W ciągu pięciu lat chce ona sfinansować badania nad projektem nazwanym Mind’s Eye – w języku angielskim określa się w ten sposób zdolność człowieka do wizualizacji, czyli przywoływania z pamięci np. obrazów zdarzeń czy wyglądu obiektów. Teraz umiejętności tej mają nauczyć się roboty – DARPA pragnie, by były w stanie „rozpoznawać, analizować i dokładnie komunikować to, co widzą”. Jeśli się to powiedzie, na nowy wynalazek będą z pewnością miały chrapkę wszystkie firmy badające zachowania konsumentów.

Dlatego Rosalind Picard uważa, że tego typu systemy komputerowe mogłyby analizować zachowania człowieka, ale tylko wtedy, gdy obserwowana osoba się na to zgodzi. Sama skrupulatnie przestrzega tej zasady – zanim na MIT pojawił się Mood Meter, o jego działaniu dyskutowały różne komisje etyczne. Nie było z tym żadnych problemów, gdyż prof. Picard dopilnowała zachowania całkowitej anonimowości podczas procesu przetwarzania informacji przez urządzenie oraz jej zespół.

Niewątpliwie nowe technologie staną się zagrożeniem dla naszej prywatności. Dlatego trzeba im się skrupulatnie przyglądać i przeciwdziałać nadużyciom, gdyż postępu w tej dziedzinie nie da się zatrzymać. Tak zresztą jest chyba z każdym wynalazkiem – wymaga ostrożności, gdyż może być wykorzystany dla dobra ludzi albo przeciw nim.

Polityka 44.2011 (2831) z dnia 26.10.2011; Nauka ; s. 62
Oryginalny tytuł tekstu: "Z sercem na twarzy"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Ja My Oni

Samice alfa: czego nie dostają, kogo poszukują?

Silne kobiety współczesne: z jakimi mężczyznami mają największe szanse na udany, trwały związek.

Ryszarda Socha
09.02.2016
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną