نوروسافاری| دستگاهی در آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی دانشگاه ماساچوست ساخته شده است که با اندازه گیری ضربان قلب و تنفس شما می تواند بگوید آیا هیجان زده، شاد، عصبانی، یا غمگین هستید. تشخیص احساسات از روی حالت چهره کار سختی است و همیشه هم نتیجه آن درست نیست. مثلا ممکن است خنده فرد حاکی از رنجش باشد، یا این که با وجود عصبانیت چهره ای بی تفاوت از خود نشان دهد. ولی به نظر می رسد، تکنولوژی قادر است به ما در شناسایی احساسات واقعی افراد کمک کند! به گزارش نوروسافاری به نقل از وبسایت دانشگاه ام آی تی، محققان آزمایشگاه علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی دانشگاه ماساچوست دستگاهی به نام "EQ-Radio" ساخته اند که قادر است با استفاده از سیگنال های بیسیم احساسات فرد را تشخیص دهد. این دستگاه قادر است با شناسایی کوچکترین تغییرات در تنفس و ضربان قلب و البته بدون نیاز به نصب تجهیزات حسگر برروی بدن، احساس او، اعم از هیجان ، شادی، عصبانیت یا غم را با دقت ۸۷ درصد شناسایی کند. دینا کاتابی، استاد دانشگاه ماساچوست و مسئول این پروژه پیش بینی می کند که این سیستم در صنعت سرگرمی، شناسایی رفتار مشتری و مراقبت های پزشکی کاربرد خواهد داشت. همچنین آژانس ها و استودیو های فیلم سازی را قادر می سازد واکنش تماشاچیان را در هر لحظه متوجه شوند، یا مثلا با به کارگیری آن ها در خانه های هوشمند می توان از اطلاعات مربوط به خلق و خوی فرد برای تنظیم سیستم سرمایش و گرمایش استفاده نمود! حتی ممکن است این تکنولوژی به شما پیشنهاد کند برای بهتر شدن حالتان به هواخوری بروید! به گفته دینا کاتابی، نتایج به دست آمده نشان می دهند که سیگنال های بیسیم می توانند اطلاعات مربوط به رفتار فرد را ضبط کنند، کاری که با استفاده از چشم غیرمسلح همیشه امکان پذیر نیست. وی می افزاید: "ما بر این باوریم که این نتایج راهگشای تکنولوژی های آینده در زمینه پایش و شناسایی شرایطی چون افسردگی و دیگر حالات عصبی خواهند بود." دستگاه EQ-Radio بر مبنای تلاش های کاتابی در زمینه استفاده از تکنولوژی بیسیم برای اندازه گیری رفتارهای انسانی نظیر تنفس و از دست دادن تعادل ساخته شده است. وی می خواهد با کمک شرکت امرالد، از این تکنولوژی برای ساخت ابزاری بهره برد که وضعیت سالمندان را پایش کرده و در صورتی که تعادل خود را از دست بدهند [از طریق سیستم های ارتباطی وضعیت را به عزیزانشان-مترجم] گزارش نماید. این دستگاه ضربان قلب را با استفاده از سیگنال های بیسیم ساطع شده از بدن فرد و با دقتی همانند دستگاه ECG ( با حاشیه خطای ۰٫۳ درصد) اندازه گیری می کند. سپس نوبت به بررسی شکل موج در هر ضربان قلب می رسد که با الگوهای رفتاری پیشین فرد در هریک از چهار حالت احساسی یاد شده مقایسه می شود. نحوه کار دستگاه روش های فعلی تشخیص احساسات همگی بر نشانه های سمعی- بصری یا استفاده از تکنولوژی حسگرهای متصل به بدن متکی هستند، که هر دو روش نقاط ضعفی هم دارند. حالات چهره طبیعتاً قابل اتکا نیستند، از طرفی نصب حسگر بر روی بدن و استفاده از مانیتورهای ECG هم چندان راحت نیست و در صورت تکان خوردن زیاد فرد، دقت داده های تولید شده توسط این تجهیزات از بین می رود. برخلاف روش های موجود، دستگاه EQ-Radio تنها بر بازتاب سیگنال های بیسیم ارسالی خود از بدن فرد وابسته است. الگوریتم "استخراج-ضربان" به کار گرفته شده در دستگاه پس از دریافت این بازتاب ها با تقسیم آن ها به ضربان های مجزا تغییرات کوچک در بازه های ضربان قلب را تحلیل و سطح برانگیختگی و خلق مثبت فرد را تعیین نماید. این اندازه گیری ها امکان شناسایی احساسات را برای دستگاه EQ-Radio فراهم می کنند. برای مثال، فردی که بازتاب امواج بیسیم از بدنش با برانگیختگی و خلق منفی همبسته است با احتمال بیشتری توسط دستگاه به عنوان فردی "ناراحت" شناسایی می شود، در حالی که عواطف فردی که امواج بازتابی از بدنش همبستگی بالایی با برانگیختگی بالا و خلق مثبت نشان می دهند، به احتمال زیاد به عنوان فردی"هیجان زده" تعبیر می شود. [همبستگی مفهومی آماری و به معنای وجود رابطه نزدیک و تنگاتنگ (وابستگی) میان دو متغییر است-مترجم] میزان دقیق همبستگی از فردی به فرد دیگر متفاوت است، اما آن قدر پایدار هست که دستگاه EQ-Radio، حتی در صورت مواجه با فردی جدید که پیشتر هیچ وقت ضربان قلبش را اندازه گیری نکرده است، با دقت ۷۰ درصد درست عمل نماید. به گفته یکی از محققین، تنها با دانستن الگوی تنفسی و ضربان قلب افراد در هنگام بروز احساسات مختلف، می توان ضربان قلب فردی دلخواه را بررسی و تخمین قابل قبولی از وضعیت احساسی آن ها ارائه داد. برای برانگیختن احساسات افراد تحت آزمایش به یکی از چهار حالت احساسی مورد نظر، از ویدیو ها و آهنگ هایی استفاده شد که مجموعه ای از خاطرات را برای آن ها تداعی می کردند و برانگیزاننده یکی از حالت های احساسی مورد مطالعه در فرد بودند. همچنین [مجموعه ای از ویدئو ها و آهنگ هایی که] هیچ خاطره احساسی خاصی برای فرد تحت آزمایش دربر نداشت، برای حالت پایه [حالتی که دستگاه لاجرم باید عدم برانگیخته شدن احساس را تشخیص بدهد- مترجم] در نظر گرفته شده بود. در مرحله یادگیری [منظور فاز یادگیری الگوریتم هوش مصنوعی می باشد که طی آن دانش پایه دستگاه با استفاده از داده های آموزشی ایجاد می شود-مترجم]، آموزش دستگاه با ۵ مجموعه از این ویدیو های دو دقیقه ای انجام شد و پس از آن دستگاه توانست در ۸۷ درصد از موارد، رفتار فرد را به درستی درقالب چهار مجموعه احساسی تعیین شده، طبقه بندی کند. فیلمی را درباره طرز کار این سیستم ببینید: در مقایسه با برنامه بصری "شناسایی چهره" شرکت مایکروسافت به نام Emotion API، که با تمرکز بر حالات چهره عمل می کند، دستگاه EQ-Radar در تشخیص عواطفی چون شادی، غم، و عصبانیت مشخصاً دقیق تر عمل نمود. در زمینه تشخیص حالت عادی چهره نیز با توجه به این که شناسایی حالت چهره عاری از هیجانات از پیچیدگی کمتری برخوردار است، عملکرد هر دو سیستم یکسان بود. یکی از سخت ترین چالش های تیم تحقیقاتی حذف داده های نامربوط بود. برای مثال، زمانی که تیم می خواست اطلاعات مربوط به ضربان قلب را بررسی کند، از آن جایی که دامنه حرکتی قفسه سینه در هنگام نفس کشیدن بسیار بیشتر از دامنه حرکتی ایجاد شده توسط ضربان قلب است؛ تیم ناگزیر به متعادل سازی [دامنه-مترجم] اطلاعات مربوط به تنفس می شد. به عنوان یک راهکار، تیم برروی امواج بیسیمی تمرکز کرد که بر پایه شتاب و نه مسافت طی شده هستند، چرا که بالا و پایین شدن قفسه سینه در هنگام تنفس به مراتب یکنواخت تر از حرکات قلب است - و بنابراین به نسبت شتاب کمتری دارد. همچنین تمرکز بر امر تشخیص عواطف به معنای تحلیل کردن زمان بین ضربان های قلب می باشد. به گفته اعضای این تیم، توانایی [بالای] الگوریتم برای دریافت کل شکل موجی ضربان قلب به این معنا است که در آینده می تواند برای مانیتور کردن شرایط سلامتی، بدون نیاز به کارگذاشتن دستگاه در بدن و همچنین تشخیص های [پزشکی] مورد استفاده قرار گیرد. به گفته ادیب، یکی دیگر از محققان این تیم: "با کنترل و اندازه گیری تعداد دفعات بازو بسته شدن دریچه قلب در ابعاد زمانی میلی ثانیه، این سیستم در تئوری قادر به شناسایی بازایستادن های مقطعی قلب است. این امر احتمال استفاده از دستگاه برای شناسایی شرایطی نظیر آریتمی قلبی [آریتمی یا بی نظمی ضربان به معنی نامرتب شدن مداوم، مثلاً کندتر یا تندتر شدن، ضربان قلب است به طوری که فرد متوجه ضربان قلب خود شود و در صورتی که مورد مداوا قرار نگیرد ممکن است به از کارافتادن کامل قلب منجر شود- مترجم] را افزایش می دهد. همچنین احتمال دارد کاربردهای پزشکی بیشتری برای این دستگاه شناسایی شود که که در حال حاضر برای تیم تحقیق متصور نیست." ترجمه و تلخیص: میترا دهقان - وبسایت نوروسافاری لینک خبر در وبسایت دانشگاه ام آی تی: Detecting emotions with wireless signals
نوروسافاری | دانش مغز و علوم اعصاب دانش مغز و علوم اعصاب. در این وبسایت خلاصه ای از مهمترین تحقیقات همه رشته های علوم اعصاب و مغز را می توانید به زبان ساده بخوانید. تلاش ما جهت هم افزایی بین رشته ای جهت پیشرفت بیشتر این علم است.
