Исследователи представили новаторскую технологию распознавания эмоций в реальном времени, использующую персонализированный интерфейс с автономным питанием для всестороннего анализа эмоционального состояния. Эта передовая разработка, потенциально применимая в портативных устройствах, открывает двери к персонализированным сервисам, основанным на эмоциях, и улучшенному взаимодействию между человеком и машиной.
Профессор Джиюн Ким и его коллеги с факультета материаловедения и инженерии Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) разработали инновационную технологию, способную определять эмоции человека в реальном времени. Эта передовая разработка может революционизировать различные отрасли, включая новое поколение носимых устройств, предоставляющих услуги на основе эмоций.
Понимание и извлечение эмоциональной информации долгое время оставалось сложной задачей из-за абстрактной и неоднозначной природы человеческих аффектов, таких как эмоции, настроение и чувства. Для решения этой проблемы исследовательская группа разработала мультимодальную систему распознавания человеческих эмоций, которая объединяет данные о вербальном и невербальном выражении лица для эффективного использования комплексной эмоциональной информации.
Основой этой системы является персонализированный кожно-интегрированный интерфейс лица (PSiFI), работающий от автономного питания. Он оснащен уникальным двунаправленным трибоэлектрическим датчиком деформации и вибрации, позволяющим одновременно собирать и интегрировать данные о вербальном и невербальном выражении лица. Система полностью интегрирована с схемой обработки данных для беспроводной передачи данных, обеспечивающей распознавание эмоций в реальном времени.
С использованием алгоритмов машинного обучения разработанная технология обеспечивает точное распознавание эмоций человека в реальном времени, даже при наличии маски. Система также успешно применена в приложении для цифровых консьержей в виртуальной реальности (VR).
Технология основана на явлении «фрикционного заряда», при котором объекты при трении приобретают положительный или отрицательный заряд. Значительно, что система работает автономно, не требуя внешнего источника питания или сложных измерительных приборов для сбора данных.
«На основе этих технологий мы разработали интегрированную в кожу систему лицевого интерфейса (PSiFI), которая может быть адаптирована под каждого человека», — отметил профессор Ким. Команда использовала метод полуотверждения для создания прозрачного проводника для электродов фрикционного заряда. Кроме того, с помощью техники многоугольной съемки была изготовлена индивидуальная маска, сочетающая в себе гибкость, эластичность и прозрачность.
Исследовательская группа успешно интегрировала обнаружение деформации лицевых мышц и вибрации голосовых связок, что позволило распознавать эмоции в реальном времени. Возможности системы были продемонстрированы в приложении виртуальной реальности «цифровой консьерж», где предоставлялись индивидуальные услуги, основанные на эмоциях пользователей.
Первый автор исследования, Джин Пё Ли, отметил: «С помощью разработанной системы можно реализовать распознавание эмоций в реальном времени всего за несколько шагов обучения и без сложного измерительного оборудования. Это открывает перспективы создания портативных устройств распознавания эмоций и цифровых платформ нового поколения для предоставления эмоционально-ориентированных услуг в будущем».
Исследовательская группа провела эксперименты по распознаванию эмоций в реальном времени, собирая мультимодальные данные, такие как деформация лицевых мышц и голос. Система продемонстрировала высокую точность распознавания эмоций при минимальном обучении. Беспроводная и настраиваемая система обеспечивает удобство использования.
Кроме того, команда применила систему в VR-средах, используя ее в качестве «цифрового консьержа» для различных помещений, включая умные дома, частные кинотеатры и офисы. Способность системы определять индивидуальные эмоции в различных ситуациях позволяет предоставлять персонализированные рекомендации по музыке, фильмам и книгам.
«Для эффективного взаимодействия между людьми и машинами устройства человеко-машинного интерфейса (HMI) должны собирать разнообразные типы данных и обрабатывать сложную интегрированную информацию. Это исследование демонстрирует потенциал использования эмоций, которые являются сложной формой человеческой информации, в носимых системах следующего поколения», — подчеркнул Ким.
Эмоциональное выгорание не является официальным диагнозом. Тем не менее, оно негативно влияет на психическое и физическое здоровье человека и часто может привести к другим проблемам со здоровьем. Международная группа исследователей разработала инструмент для выявления уровня риска выгорания на рабочем месте, который получил официальное название Burnout Assessment Tool (BAT). Это набор вопросов, предназначенных для оценки психического и физического состояния человека.