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Nature:超越地域和文化,AI識(shí)別出全人類共同的16種面部表情

2020-12-23 12:22:16    創(chuàng)事記 微博 作者: 新智元   
(來(lái)源:AndreaPiacquadio/Pexels)(來(lái)源:AndreaPiacquadio/Pexels)

  來(lái)源:新智元

  盡管人與人之間常有極大的差異,但我們存在的許多要素幾乎是每個(gè)人都共有的。我們都在冷天發(fā)抖,在熱天出汗,在睡覺(jué)時(shí)做夢(mèng)。

  一項(xiàng)新的研究在這個(gè)清單上又增加了我們存在的另一個(gè)重要部分:我們的面部表情。

  來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校和谷歌的研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)和 YouTube 視頻,對(duì)常見(jiàn)的面部表情和引發(fā)表情的情境進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),無(wú)論是在巴西的生日派對(duì)上,還是在肯尼亞的葬禮上,還是在中國(guó)公園里的廣場(chǎng)舞中,人類在類似的社會(huì)環(huán)境中都會(huì)使用相同的面部表情,比如微笑、皺眉、苦臉。

  也就是說(shuō), 人類豐富的面部表情可以超越地域和文化。

  這項(xiàng)研究發(fā)表在 12 月 16 日的《自然》雜志上,證實(shí)了人類情感表達(dá)跨越地域和文化邊界的普遍性。

  “這項(xiàng)研究表明,世界不同角落的人們?cè)诿鎸?duì)生活中最有意義的情境時(shí),表達(dá)情感的方式是多么地相似。” 該研究論文的作者之一、加州大學(xué)伯克利分校的心理學(xué)教授 Dacher Keltner 說(shuō)。

  人類情感表達(dá)究竟是否普遍?

  情緒產(chǎn)生于我們對(duì)所遇到的挑戰(zhàn)和機(jī)遇的反應(yīng),并與主觀體驗(yàn)、生理和表達(dá)方式有關(guān),這些方式被認(rèn)為能夠?qū)μ囟ǖ纳鐣?huì)環(huán)境做出適應(yīng)性反應(yīng)。

  典型的人類面部有 43 塊不同的肌肉,這些肌肉可以被激活在眼睛、鼻子、嘴巴、下巴、下巴和眉毛周圍,從而做出數(shù)千種不同的表情。

  從生命的第一刻起,情感就被認(rèn)為可以塑造人際關(guān)系,引導(dǎo)判斷、決策和記憶,并有助于我們的健康和幸福。這些廣泛理論的核心思想是,情緒產(chǎn)生于特定的環(huán)境中,并在不同文化行為模式中表現(xiàn)出來(lái)。

(來(lái)源:bardotbrush.com)(來(lái)源:bardotbrush.com)

  關(guān)于人類情感表達(dá)是普遍的還是文化定義的爭(zhēng)論有很長(zhǎng)的歷史,甚至查爾斯?達(dá)爾文 (Charles Darwin) 也在這個(gè)問(wèn)題上發(fā)表了看法,支持辯論雙方的研究也不斷發(fā)表。

  最近的一項(xiàng)研究指出,瑪雅人藝術(shù)品的面部表情是普遍表情的證據(jù)。但幾年前的一項(xiàng)大型研究讓測(cè)試對(duì)象嘗試猜測(cè)電腦處理過(guò)的面部表情,結(jié)果發(fā)現(xiàn),解讀會(huì)隨著測(cè)試對(duì)象的文化背景而改變。

  因?yàn)楦鞣N研究方法對(duì)參與者的語(yǔ)言、規(guī)范和價(jià)值觀都很局限,所以不一致的研究結(jié)果支持了關(guān)于情緒普遍性的不同觀點(diǎn)。

  為了進(jìn)一步探究這個(gè)問(wèn)題,加州大學(xué)伯克利分校和谷歌的研究人員使用被稱為 “深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)” 的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),分析了上傳到 YouTube 上的約 600 萬(wàn)個(gè)視頻片段中的面部表情,這些視頻來(lái)自北美、中美、南美、非洲、歐洲、中東和亞洲的 144 個(gè)國(guó)家。

圖| 在線地圖顯示了與 16 種情緒相關(guān)的各種面部表情圖| 在線地圖顯示了與 16 種情緒相關(guān)的各種面部表情

  研究人員還創(chuàng)建了一個(gè)在線互動(dòng)地圖,展示了該算法如何跟蹤與 16 種情緒相關(guān)的面部表情變化。

  70% 的表情跨文化共享

  “這是第一個(gè)在日常生活中如何使用面部表情的全球分析,它向我們展示了人類的普遍情感表達(dá)比許多科學(xué)家先前認(rèn)為的更加豐富和復(fù)雜。” 研究報(bào)告的主要作者、在谷歌幫助開(kāi)發(fā)了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法并領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究 Alan Cowen 說(shuō)。

  首先,研究人員使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法記錄了全球 600 萬(wàn)個(gè)事件和互動(dòng)視頻片段中的面部表情,這些視頻片段包括看煙花、高興地跳舞或安慰哭泣的孩子。

  他們使用該算法追蹤了人們通常與娛樂(lè)、憤怒、敬畏、專注、困惑、蔑視、滿足、欲望、失望、懷疑、得意、興趣、痛苦、悲傷、驚訝和勝利相關(guān)的 16 種面部表情。

  接下來(lái),他們將面部表情與不同世界地區(qū)的背景和場(chǎng)景聯(lián)系起來(lái),發(fā)現(xiàn)跨越地理和文化邊界的人們?cè)诓煌鐣?huì)背景下使用面部表情的方式具有顯著的相似性。

  研究人員發(fā)現(xiàn),無(wú)論深處世界各地,人們都是一樣的,所有 16 種面部表情都出現(xiàn)在類似的情境中。每個(gè)人都傾向于以類似的方式歡呼、哭泣、集中注意力和慶祝。沒(méi)有一群人會(huì)因受驚而微笑、聳肩或因高興而皺眉。

  研究結(jié)果表明, 我們用來(lái)表達(dá)情緒反應(yīng)的 70% 的表情是跨文化共享的。

  Cowen 說(shuō):“我們發(fā)現(xiàn),在世界各地類似的社會(huì)情境中,面部行為的豐富細(xì)微差別 —— 包括與敬畏、痛苦、勝利和其他 13 種情感相關(guān)的微妙表情 —— 也會(huì)用到。”

  例如,世界各地的人們?cè)谟^看煙花表演時(shí)往往懷著敬畏的目光,在婚禮上表現(xiàn)出滿足,在表演武術(shù)時(shí)表現(xiàn)出全神貫注,在抗議時(shí)表現(xiàn)出懷疑,在舉重時(shí)表現(xiàn)出痛苦,在搖滾音樂(lè)會(huì)和競(jìng)技體育賽事中表現(xiàn)出勝利。

(來(lái)源:Alan Cowen)(來(lái)源:Alan Cowen)

  “這支持了達(dá)爾文的理論,即在臉上表達(dá)情感是人類的普遍現(xiàn)象,”Keltner 說(shuō)。“通過(guò)肢體表達(dá)我們的情感可能會(huì)定義我們作為一個(gè)物種是誰(shuí),提高我們的溝通和合作技能,確保我們的生存。”

  不過(guò),雖然這項(xiàng)研究的結(jié)果雖然堅(jiān)定地站在普遍主義者一邊,但很難成為這個(gè)話題的最后定論。

  當(dāng)然,這項(xiàng)研究結(jié)果更可能有助于幫助那些看不懂面部表情的人,比如自閉癥患者,識(shí)別他人的個(gè)人情緒狀態(tài)。毫無(wú)疑問(wèn),這個(gè)龐大的面部表情數(shù)據(jù)庫(kù)將在這些研究中發(fā)揮作用。

  參考資料:

  https://www.nature.com/articles/s41586-020-3037-7

  https://news.berkeley.edu/2020/12/16/the-16-facial-expressions-most-common-to-emotional-situations-worldwide/

(聲明:本文僅代表作者觀點(diǎn),不代表新浪網(wǎng)立場(chǎng)。)

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