بر اساس تحقیقات جدیدی در دانشگاه کوئین مری لندن، یک رویکرد جدید از هوش مصنوعی که بر سیگنال‌های بی‌سیم مبتنی است می‌تواند به آشکارسازی احساسات درونی انسان‌ها کمک کند. نتایج این تحقیقات در مجله PLOS ONE منتشر شده و چگونگی استفاده از امواج رادیویی برای اندازه‌گیری پارامترهایی نظیر سیگنال ضربان قلب، میزان تنفس و پیش‌بینی احساس افراد حتی در غیاب علائم بصری، از جمله حالات چهره را توضیح می‌دهد.
در این تحقیق ابتدا از شرکت‌کنندگان خواسته شد ویدیویی را که محققان برای ایجاد یکی از چهار احساس اصلی عصبانیت، غم، شادی و لذت انتخاب کرده‌اند مشاهده کنند. سپس در حالی که فرد در حال تماشای فیلم بود، محققان سیگنال‌های رادیویی بی‌ضرری مانند سیگنال‌هایی که از هر سیستم بی‌سیم، مانند رادار یا WiFi خانگی، منتشر می‌شود را به سمت فرد شرکت‌کننده ساطع کردند و بازخورد این سیگنال‌ها را اندازه‌گیری کردند. با تجزیه و تحلیل و تعیین میزان تغییرات این سیگنال‌ها محققان توانستند اطلاعات مهمی در مورد میزان ضربان قلب و میزان تنفس افراد کشف کنند.
در تحقیقات قبلی از روش‌های بی‌سیم برای تشخیص احساسات استفاده شده است، اما در این مطالعات تجزیه و تحلیل داده‌ها به استفاده از رویکردهای یادگیری ماشین وابستگی دارد و به موجب آن الگوریتمی برای شناسایی و طبقه‌بندی حالات احساسی ساخته شده است. برای این مطالعه دانشمندان از تکنیک‌های یادگیری عمیق استفاده کردند، جایی که یک شبکه عصبی مصنوعی ویژگی‌های خاص خود را از داده‌های خام وابسته به زمان می‌آموزد که نتیجه نشان داد این روش می‌تواند احساسات را با دقت بیشتری نسبت به روش‌های سنتی تشخیص دهد.
آچینتا آوین ایهالاژ، دانشجوی دکترای تخصصی در دانشگاه کوئین مری گفت: “یادگیری عمیق به ما این امکان را می‌دهد تا با مشاهده لایه‌های مختلف اطلاعات و ایجاد ارتباط بین آنها داده‌ها را ارزیابی کنیم، عملی مشابه با نحوه کاری مغز انسان.” وی افزود: “ما با یادگیری عمیق ثابت کرده‌ایم که می‌توانیم احساسات را به روشی مستقل از سوژه و به طور دقیق اندازه‌گیری کنیم.”
در گذشته وبه طور سنتی، تشخیص احساسات به ارزیابی سیگنال‌های قابل مشاهده مانند حالت‌های صورت، گفتار، حرکات بدن یا حرکات چشم متکی بود. اما این روش‌ها همواره می‌توانند غیر قابل اعتماد باشند زیرا به طور موثر احساسات درونی فرد را نمایش نمی‌دهند و افراد با تمرین می‌توانند این حالات را طوری کنترل کنند که نتایج همواره با اشتباه همراه باشد. برای رفع این مشکلات محققان به دنبال تشخیص احساسات به وسیله سیگنال‌های نامرئی مانند ECG برای درک احساسات هستند.
سیگنال های ECG فعالیت الکتریکی در قلب را تشخیص می‌دهند و می‌توانند ارتباطی بین سیستم عصبی و ریتم ضربان قلب ایجاد کنند. تاکنون اندازه‌گیری این سیگنال‌ها با استفاده از حسگرهایی که روی بدن قرار می‌گرفته انجام می‌شده، اما اخیراً محققان به دنبال رویکردهای متفاوت‌تری هستند که در آن از امواج رادیویی استفاده شده و به وسیله این امواج اطلاعات دریافتی را تشخیص می‌دهند.
محققان مشغول در مطالعات روانشناختی یا علوم اعصاب اغلب از روش‌های تشخیص احساسات انسانی (حالت‌های صورت، گفتار، حرکات بدن یا حرکات چشم) استفاده می‌کنند اما تصور می‌شود که این رویکردها می‌توانند پیامدهای گسترده‌تری در مدیریت سلامت داشته باشد. در آینده‌ای نزدیک این تیم تحقیقاتی قصد دارد با متخصصان در حوزه مراقبت‌های بهداشتی و دانشمندان علوم اجتماعی در مورد پذیرش عمومی و نگرانی‌های اخلاقی پیرامون استفاده از این فناوری همکاری کنند.
احسن نور خان، دانشجوی دکترای پزشکی در دانشگاه کوئین مری و از اولین نویسندگان این تحقیق گفت: “توانایی تشخیص احساسات با استفاده از امواج و سیستم‌های بی‌سیم موضوع مورد علاقه محققان است زیرا این مورد جایگزینی بسیار مناسب برای سنسورهای بزرگ است و می‌تواند به طور مستقیم و بسیار فزاینده در خانه‌های هوشمند قابل استفاده باشد. در این تحقیق، ما کارهایی را با استفاده از امواج رادیویی برای شناسایی احساسات انجام داده‌ایم که نشان می‌دهد استفاده از تکنیک‌های یادگیری عمیق می‌تواند دقت ما در نتایج را بهبود ببخشد.”
ما اکنون به دنبال بررسی این موضوع هستیم که چگونه می‌توانیم از سیستم‌های کم هزینه‌ی موجود مانند مودم‌های WiFi برای شناسایی احساسات مربوط به تجمع تعداد زیادی از افراد، به عنوان مثال افراد حاضر در یک اداره یا محیط کار استفاده کنیم. هدف نهایی ما بهبود دقت تشخیص احساسات در محیط‌های کاری با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته یادگیری عمیق است. پروفسور یانگ هائو، سرپرست این پروژه افزود: “نتایج این تحقیقات فرصت‌های زیادی برای کاربردهای عملی فراهم می‌کند، به ویژه در زمینه‌هایی مانند تعاملات انسان و ربات و ارائه مراقبت‌های بهداشتی و بهزیستی که در طی همه‌گیری COVID-19 اهمیت بیشتری یافته است.”
