Südkoreanische Wissenschaftler haben eine Technologie entwickelt, die menschliche Emotionen in Echtzeit erkennt
Menschliche Emotionen, Stimmungen und Gefühle werden zunehmend als Schlüsselparameter zur Verbesserung der menschlichen Interaktion mit verschiedenen Maschinen und Systemen angesehen. Bislang war es jedoch aufgrund ihrer komplexen und mehrdeutigen Natur schwierig, emotionale Informationen genau zu vermitteln und zu nutzen. Die Rede ist von einer neuen Studie, die das Erkennen menschlicher Emotionen real werden lässt.
Die Technologie, die menschliche Emotionen in Echtzeit erkennen kann, wurde von Professor Jiyuno Kim und seinem Forschungsteam am Department of Materials Science and Engineering des UNIST (Ulsan National Institute of Science and Technology, eine von vier öffentlichen Universitäten in Südkorea, die Forschung in Wissenschaft und Technologie betreiben) entwickelt.
Nach Ansicht von Experten hat diese innovative Technologie das Potenzial, verschiedene Branchen zu revolutionieren.
Frühere Versuche zur Erkennung von Emotionen
Das Verständnis und die genaue Extraktion emotionaler Informationen sind seit langem von Interesse für die Forschung, aber es besteht das Problem, dass selbst eine Person nicht immer in der Lage ist, ihre eigenen Emotionen oder die anderer Menschen zu erkennen. Psychologen und Wissenschaftler sprechen viel über emotionale Intelligenz und lehren, wie man sie entwickeln kann.
Es gibt bereits mehrere technische Produkte, die zur Erkennung von Emotionen eingesetzt werden. So hat beispielsweise einer der führenden Entwickler von Emotionsanalysesystemen, das in Boston ansässige Unternehmen Affectiva, das von ehemaligen MIT-Mitarbeitern gegründet wurde, eine der weltweit größten Emotionsdatenbanken mit mehr als 10 Millionen Gesichtsausdrücken aus 87 Ländern aufgebaut. Auf der Grundlage dieser Daten hat das Unternehmen zahlreiche Anwendungen entwickelt, die beispielsweise abgelenkte und riskante Fahrer im Straßenverkehr erkennen oder die emotionale Reaktion der Verbraucher auf Werbung bewerten können.
Amazon, Microsoft und IBM haben eigene Systeme zur Erkennung von Emotionen entwickelt. 2016 kaufte Apple Emotient, ein Startup, das Software zur Erkennung von Emotionen in Fotos entwickelt.
In China gibt es ein System zur Erkennung von Emotionen namens Taigusys mit einem Produkt, das die Gesichtsausdrücke von Unternehmensmitarbeitern erfassen und identifizieren kann. Zu den Kunden von Taigusys gehören Huawei, China Mobile, China Unicom und PetroChina.
Schwierigkeiten des Prozesses
Die Dekodierung und Kodierung emotionaler Informationen ist aufgrund der Abstraktheit und Komplexität von Emotionen und ihres persönlichen Charakters eine große Herausforderung.
Laut Kate Crawford, Forschungsprofessorin an der USC Annenberg und leitende Forscherin bei Microsoft Research, sind sich die Forscher auf dem Gebiet der Emotionen nicht einig darüber, was Emotionen sind, wie sie in uns gebildet und ausgedrückt werden, welche physiologischen oder neurobiologischen Funktionen sie haben und wie sie sich unter verschiedenen Reizen manifestieren. Es gibt zwar ein automatisches Lesen von Emotionen. Der Experte spricht über die Probleme der Zuverlässigkeit und Genauigkeit solcher Entwicklungen:
Die anhaltende Debatte unter Wissenschaftlern bestätigt die größte Schwäche dieser Technologie: Die universelle Erkennung ist der falsche Ansatz. Emotionen sind komplex, sie entwickeln und verändern sich in Abhängigkeit von unserer Kultur und Geschichte – all den verschiedenen Kontexten, die außerhalb der künstlichen Intelligenz existieren.
Kate Crawford
Ein Durchbruch bei der Erkennung von Emotionen
Um dieses Problem zu lösen, hat das Forschungsteam ein multimodales System zur Erkennung menschlicher Emotionen entwickelt, das verbale und nonverbale Daten kombiniert, um die gesamte emotionale Information effektiv zu nutzen.
Diese Entwicklung basiert auf dem hautintegrierten Gesichtsschnittstellensystem (PSiFI), das in sich geschlossen, leicht und transparent ist. Es ist mit dem ersten bidirektionalen triboelektrischen Dehnungs- und Vibrationssensor ausgestattet, der die gleichzeitige Wahrnehmung und Integration von verbalen und nonverbalen Daten ermöglicht. Das System ist vollständig in die Datenverarbeitungsschaltungen für die drahtlose Datenübertragung integriert und ermöglicht so eine Emotionserkennung in Echtzeit.
Der triboelektrische Effekt ist das Phänomen der Elektrifizierung von Körpern bei Reibung. Die Wirkung beruht auf der Herstellung und Auflösung des Kontakts zwischen Körpern durch Reibung. Sobald der Kontakt zumindest in einigen Bereichen der Oberflächen hergestellt ist, findet der Prozess der Adhäsion statt – die Oberflächen der Körper kleben zusammen.
Mithilfe von Algorithmen des maschinellen Lernens zeigt die Technologie eine genaue Erkennung menschlicher Emotionen in Echtzeit, selbst wenn die Personen Masken tragen. Das System wurde erfolgreich in einem digitalen Concierge-Programm in einer Virtual-Reality-Umgebung (VR) eingesetzt.
Mit diesem System kann eine Echtzeit-Emotionserkennung sofort und ohne komplexe Messgeräte realisiert werden. Dies eröffnet Möglichkeiten für alle Arten von Geräten zur Emotionserkennung in der Zukunft.
