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自然:超越地域和文化,人工智能识别16种全人类共有的面部表情

时间:2023-03-21 17:01:11 科技观察

虽然人与人之间往往存在很大差异,但我们存在的许多要素几乎是每个人都共有的。我们都在寒冷中颤抖,在炎热中流汗,在睡眠中做梦。一项新研究将我们存在的另一个重要部分添加到该列表中:我们的面部表情。加州大学伯克利分校和谷歌的研究人员使用机器学习和YouTube视频,将常见的面部表情与引发这些表情的情景进行了比较。事实证明,无论是巴西的生日派对、肯尼亚的葬礼,还是中国公园的广场舞,人类在相似的社交场合中都会使用相同的面部表情,例如微笑、皱眉和做鬼脸。.也就是说,人类丰富的面部表情是可以超越地域和文化的。该研究于12月16日发表在《自然》杂志上,证实了人类情感表达跨越地理和文化界限的普遍性。“这项研究表明,世界不同地区的人们在面对生活中最有意义的情况时表达情感的方式是多么相似。”加州大学伯克利分校心理学教授DacherKeltner说。人类情感的表达是普遍的吗?情绪源于我们对遇到的挑战和机遇的反应,并且与主观体验、生理和表达方式有关,这些被认为能够对特定的社会环境做出适应性反应。一张典型的人脸有43块不同的肌肉,可以激活眼睛、鼻子、嘴巴、下巴、下巴和眉毛周围的肌肉,创造出数千种不同的表情。从生命的最初时刻开始,情绪就被认为可以塑造人际关系,指导判断、决策和记忆,并有助于我们的健康和幸福。这些广泛理论的核心是情绪在特定环境中产生并以跨文化的行为模式表达的观点。(来源:bardotbrush.com)关于人类情感表达是普遍存在还是文化定义的争论由来已久。甚至查尔斯达尔文也参与了这个问题,支持辩论双方的研究继续发表。最近的一项研究指出,玛雅艺术品中的面部表情是普遍表情的证据。但几年前的一项大型研究让测试对象尝试猜测计算机生成的面部表情,发现解释会根据测试对象的文化背景而改变。由于各种研究方法受限于参与者的语言、规范和价值观,因此不一致的发现支持了关于情绪普遍性的不同观点。为了进一步研究这个问题,加州大学伯克利分校和谷歌的研究人员使用一种称为“深度神经网络”的机器学习技术来分析从北美洲、中美洲、南美洲的144个国家/地区上传到YouTube的约600万个视频片段中的面部表情,非洲、欧洲、中东和亚洲。图|显示与16种情绪相关的各种面部表情的在线地图研究人员还创建了一个在线交互式地图,显示该算法如何跟踪与16种情绪相关的面部表情变化。70%的面部表情在不同文化中共享“这是对面部表情在日常生活中的使用方式的首次全球分析,向我们展示了人类普遍的情感表达比许多科学家之前认为的更丰富、更复杂。”该研究报告的主要作者AlanCowen说,他帮助开发了谷歌的深度神经网络算法并领导了这项研究。首先,研究人员使用机器学习算法在世界各地的600万个事件和互动视频片段中记录面部表情,包括观看烟花、高兴地跳舞或安抚哭泣的孩子。他们使用该算法跟踪人们通常与娱乐、愤怒、敬畏、专注、困惑、蔑视、满足、渴望、失望、怀疑、兴高采烈、兴趣、痛苦、悲伤、惊讶和胜利相关的16种面部表情。(来源:AndreaPiacquadio/Pexels)接下来,他们将面部表情与世界不同地区的背景和场景联系起来,发现跨越地理和文化界限的人们在不同社会背景下使用面部表情的方式有着惊人的相似之处。研究人员发现,无论在世界的哪个角落,人都是一样的,16种面部表情都出现在相似的情况下。每个人都倾向于以相似的方式欢呼、哭泣、专注和庆祝。没有一群人惊讶地微笑,耸耸肩,或高兴地皱眉。研究结果表明,我们用来表达情绪反应的表达方式中有70%是跨文化共享的。“我们发现面部行为的丰富细微差别——包括与敬畏、痛苦、胜利和其他13种情绪相关的微妙表情——也被用于世界各地类似的社会环境中,”考恩说。例如,世界各地的人们倾向于敬畏地观看烟花表演、满足于婚礼、全神贯注于武术、怀疑于抗议、痛苦于举重、摇滚音乐会和竞技体育赛事的胜利示范。(来源:AlanCowen)“这支持了达尔文的理论,即在脸上表达情感是一种普遍的人类现象,”凯尔特纳说。“通过我们的身体表达我们的情绪可以定义我们作为一个物种是谁,提高我们的沟通和合作技能,并确保我们的生存。”但是,尽管这项研究的结果坚定地站在普遍主义者一边,但很难成为这个话题的最终定论。当然,这些发现更有可能帮助那些无法读懂面部表情的人,比如自闭症患者,识别他人的个人情绪状态。毫无疑问,这个庞大的面部表情数据库将在这些研究中发挥作用。