美國查佩爾希爾大學(xué)和馬里蘭大學(xué)的研究人員利用這種身體語言，最近研究了一種機(jī)器學(xué)習(xí)方法，這種方法可以從某人的步態(tài)中識別出他當(dāng)前的情緒，包括情緒向性(消極或積極)和喚起水平(平靜或充滿活力)。研究人員稱，這種方法在初步實(shí)驗中的準(zhǔn)確率達(dá)到80.07%。

研究人員寫道：“情緒在我們的生活中扮演著重要的角色，定義著我們的經(jīng)歷，塑造著我們看待世界和與他人互動的方式。由于感知情感在日常生活中的重要性，自動情感識別在許多領(lǐng)域都是一個關(guān)鍵問題，比如游戲和娛樂、安全和執(zhí)法、購物以及人機(jī)交互等。”

研究人員選擇了四種情緒——快樂、悲傷、憤怒和中性，以此作為測試步態(tài)分析算法的例證。然后，他們從多個步行視頻語料庫中提取步態(tài)來識別情感特征，并使用三維姿態(tài)估計技術(shù)提取姿態(tài)。

最后，他們利用長短時記憶(LSTM)模型——能夠?qū)W習(xí)長期依賴關(guān)系，從姿態(tài)序列中獲得特征，并將其與隨機(jī)森林分類器(該分類器輸出多個獨(dú)立決策樹的平均預(yù)測)相結(jié)合，將其所分析步態(tài)歸入上述四種情緒類別中。

圖：這個AI系統(tǒng)根據(jù)人們走路的方式對他們的情緒進(jìn)行分類

這些特征包括肩膀姿勢、連續(xù)步數(shù)之間的距離以及手和脖子之間的抖動頻率。頭部傾斜角度被用來區(qū)分快樂和悲傷的情緒，而更緊湊的姿勢和“身體擴(kuò)張”分別代表著消極和積極的情緒。

至于喚起水平，科學(xué)家們注意到它往往與增加的動作相對應(yīng)，該模型考慮了速度、加速度的大小，以及手、腳和頭部關(guān)節(jié)的“運(yùn)動抖動”。

AI系統(tǒng)處理了來自“情感漫步”(Emotion Walk，簡稱EWalk)的樣本。EWalk是包含1384個步態(tài)的新數(shù)據(jù)集，這些步態(tài)是從24名受試者在大學(xué)校園(包括室內(nèi)和室外)散步的視頻中提取的。大約有700名來自亞馬遜土耳其機(jī)械公司的參與者給情緒貼上標(biāo)簽，研究人員用這些標(biāo)簽來確定情緒的向性和興奮程度。

在測試中，研究小組報告說，他們的情感檢測方法準(zhǔn)確性比最先進(jìn)的算法提高了13.85%，比不考慮情感特征的“普通”LSTM提高了24.60%。這并不是說它是完美的，畢竟其精度度在很大程度上取決于三維人體姿態(tài)估計和步態(tài)提取的精度。但盡管有這些限制，研究小組相信他們的方法將為涉及額外活動和其他情感識別算法的研究提供堅實(shí)的基礎(chǔ)。

研究人員表示：“我們的方法也是第一個利用最先進(jìn)3D人體姿態(tài)估計技術(shù)，為行走視頻中的情緒識別提供實(shí)時通道的方法。作為未來工作的一部分，我們希望收集更多的數(shù)據(jù)集，并改進(jìn)當(dāng)前系統(tǒng)中存在的限制。”