AI情绪识别技术兴起，自闭症治疗或将因此有所突破

智能观

发布时间: 18-04-1211:43

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2015年6月，奈德·沙辛（Ned Sahin）采访了一个名叫丹尼的23岁男子，他是一位自闭症患者。丹尼不能说话，不能照顾自己，也不能识别或回应人类的情感。他大部分时间都住在纽约北部的一个叫“住宅护理之家”的机构里。

沙辛是一名神经学家，也是Brain Power公司的创始人，这家科技公司致力于创造可佩戴式人工智能系统，帮助人们应对像自闭症这样与大脑有关的障碍。

那天早上，沙辛给丹尼带来了一副谷歌眼镜，并配备了一个帮助自闭症患者的程序。他不确定丹尼是否能听懂语言，沙辛对眼镜进行了建模，并创建了模仿指令。

丹尼的看护人警告说，丹尼可能会把这台价值不菲的设备扔到房间的另一边去，让你感到沮丧，但沙辛还是毫不犹豫地给丹尼戴上了它。

大家都清楚地记得，那天，丹尼变得很平静。那是他第一次有这样的表现。平时，他的手臂都是来回摆动的，现在却一直保持静止不动。甚至有一段时间，他还亲切地依靠着看护人。

“看，他变了，”沙辛说，“我大概发现了什么。”

Brain Power公司的旗舰产品Empower Me是一款数字式教练产品，它通过情绪识别教患有自闭症的人社交和认知技能。它与治疗自闭症儿童的应用程序不同，这是专为平板电脑或智能手机设计的，Empower Me可以运行在任何智能眼镜上，这种智能眼镜通过患者看到的事物帮助他们接触周围环境。

人工智能识别和回应感受的能力已经广泛应用于各个领域，如营销、游戏、教育以及医疗保健（最近兴起的情感感应可佩戴技术）。

据一家市场研究公司预测，全球情感计算市场将从2016年的122亿美元增长到2021年的近540亿美元。对于那些有认知障碍的人，如自闭症患者，无法识别情绪是一种主要的社交障碍——机器可以成为其情感交流的有力工具。

沙辛博士多年来一直在对大脑进行研究。在获得麻省理工学院和哈佛大学认知神经科学学位后，他开始专注于自闭症的研究。“在麻省理工学院的座谈会上，有一个时刻让我感到医疗系统和教育系统之间的差距有多大。”沙辛说。

这一想法出现的时刻恰好与谷歌发布第一版谷歌眼镜的时间相吻合。自2013年以来，沙辛一直试图用可佩戴计算和人工智能领域的最新技术填补这一空白。

Empower Me使用的是Affectiva公司开发的情绪识别软件，Affectiva是情绪人工智能领域的新兴领导者。大约三十年前，麻省理工学院媒体实验室教授罗莎琳德.皮卡德（Rosalind Picard）开始研究情感和机器学习。当时大多数人认为这样的事情是无关紧要的，但皮卡德认为，给机器提供情感意识是编写人机交互软件的关键。1997年，她将自己的观点发表在《情感计算》一书中。

在不知情的情况下，皮卡德给现在非常有利可图的计算机情感计算领域起了这个名字。这本书的作者是拉纳·埃尔·卡利乌比（Rana el Kaliouby），当时是开罗美国大学的一名学生，她的目标是创建一种能读懂人脸的算法。她发现计算机在面部识别方面的问题与自闭症患者的问题有相似之处，因此她将早期的研究应用于情感计算，以帮助自闭症患者进行情感识别。

2009年，她与皮卡德一起创立了Affectiva公司，也是麻省理工学院媒体实验室的一家附属机构。其目标是帮助有认知障碍的人走进社交场合。

随着软件的发展，企业赞助商的兴趣超过了对自闭症的研究。卡利乌比和皮卡德的Affectiva公司的情感识别模式成为众多情感识别模式的典范，这些模式可以帮助公司与客户间建立更深层的联系，比如，帮助丰田公司更好地理解司机的驾驶行为，帮助百事可乐公司更好地衡量消费者的偏好。

Brain Power是Affectiva最早的合作伙伴之一，卡利乌比也借此实现了她利用技术帮助自闭症患者建立情感联系的初始目标。

卡利乌比认为，随着聊天机器人和虚拟助理变得更有情感意识，它们可以识别社会关系、文化规范和表达方式的变化，像Empower Me这样的产品，在治疗自闭症这样与大脑相关的障碍方面，会变得越来越普遍。

“使用情感AI帮助人们利用强大的技术建立与其他人的联系是一个非常激动人心的概念，” 卡利乌比说，“它在医疗和其他行业有很大潜力。”

像这个领域大多数产品一样，Affectiva的标志性软件Affdex首先认定了人类情感是普遍存在的。软件扫描一张脸，会产生多个脸部图像，它先对每张脸进行分析，识别脸部的主要区域，然后对比着看前额的皱纹、嘴唇等部位的运动，以构建脸部的详细模型。

该算法将得出的结论与之前分析过的数百万人的情况进行比较，识别出一种情感。它通过扫描“微表情”来区分真假痛苦，观察发自内心的喜悦和社交性微笑之间的细微区别，以及察觉人类大脑无法感知的瞬间的愤怒或恐惧。

Brain Power使识别过程更进一步。根据嵌入式AI提供的数据生成一个小表情符号，如一张笑脸或一张生气的脸。许多患有自闭症的人的认知能力会受到信息超载的影响，因此，Brain Power为自闭症患者提供的是一个面部表情的“解码”版本，这就如同沙辛所说的那样，“没有额外信息”。

Empower Me的最新版本让用户参与各种难度不断提高的游戏。在一个应用程序中，自闭症患者看到的是两个表情符号，而不是一个表情符号——它们在对方脸的两侧，患者必须用语音命令或头部倾斜的方式来确定哪一个最准确地描述了对方的真实表情，以赚取游戏积分。

Empower Me的应用程序套件中内置的情感智能不仅能提高用户对情绪的理解，还可以通过患者呼吸或心率的改变来测量他们是否感到紧张或焦虑，并据此调整患者的体验。沙辛解释说，该装置基本上会让父母知道他们的孩子何时“心烦意乱，处于挨饿或危险中”。

在过去几年里，情感计算方面的移动应用程序和初创企业大量增长。最近，以色列的情感分析公司Beyond Verbal成为第一家可以从语音语调中分析患者诵读困难症、帕金森氏症等神经疾病，以及心脏病等非神经疾病的公司。Ellie是南加州大学创新技术研究院开发的“虚拟治疗师”，负责治疗PTSD（创伤后应激障碍）和抑郁症患者。在伦敦大学学院，娜蒂娅·贝尔托泽（Nadia Berthouze）教授正在使用情感计算来开发可以测量疼痛的软件。

凯茜·佩妮(Cathy Penny)最初是通过她的女儿丹妮尔知道Empower Me的。丹妮尔是Brain Power公司的实习生，当时公司刚刚开始临床试验。佩妮的小儿子，21岁的杰克，实际上是一个非语言类自闭症患者。他需要每周的演讲和专业治疗相辅相成的特殊治疗。佩妮还清楚地记得杰克第一次参与该公司软件测试时的情形。

“我真的无法用语言形容，”她说，“当杰克戴上眼镜回头看我时，他眼睛里有一瞬间的微笑和机警，这是以前从未有过的。自闭症儿童的父母都知道假笑和真正幸福之间的区别。头一次，我觉得这是真的。”

佩妮知道自己的儿子能够理解基本情绪，如快乐和悲伤，而当看他玩情绪游戏的时候，她知道，他也可以理解更为复杂的事情，如愤怒、沮丧和惊喜。当他们正确识别出面前人的情绪时，头部会轻微倾斜，父母或看护人将收到这些沟通障碍患者的提示。

对年轻人来说，这样的技能可以帮助他们获得一次约会，或得到工作面试的机会。

2014年，《纽约时报》的一篇热门文章《Siri，我爱你》(现在是一本书)讲述了一个自闭症小男孩和他的智能手机的虚拟私人助理之间的不寻常的故事。

作者朱迪斯·纽曼(Judith Newman)描述了她的儿子格斯在火车、公共汽车上以及在独处和雷阵雨时，和虚拟私人助理Siri持续了几个小时对话的场景。机器的耐心是无限的，而人类并不是。Siri说:“我不需要太多睡眠，但我可以对格斯的“晚安”给予回应。她强迫他说出他该说的话以便训练他。

未来主义者、作家理查德·扬克（Richard Yonck）相信，到2025年，格斯与Siri的亲密关系将达到新的高度。今年3月，他出版了一本关于情感智能的书《机器的心脏》。他预测，在不到10年的时间里，芯片能够让大多数设备感知到周边的环境。

他说:“我想，就在未来一两年，我们会惊讶地发现，像Siri、Alexa或Cortana这样的虚拟个人助理，会在情感上变得更加细腻和敏感。”

想象一下扬克所说的“情感经济”并不需要费多少力气。去年，苹果收购了情感识别公司Emotient。如果扬克的预测是正确的，那么在接下来的十年里，我们的智能手机可能会警告我们，当我们生气的时候不要发邮件，或者当我们开始走神的时候，建议我们先小睡一下。

iPhone预装的健康应用程序已经收集了其他应用程序和医疗服务提供商的数据，以跟踪健身、睡眠和营养情况，所有这些数据都可以用在用户身上并建立情感档案。苹果手表(Apple Watch)是苹果情绪研究系列中的另一款产品，它可以根据应用程序EmoWatch(表情手表)跟踪用户的情绪。

Beyond Verbal的首席科学家约拉姆莱文农（Yoram Levanon）希望将情感分析和疾病检测结合起来。莱文农说:“想象一下，生活在一个智能家居系统里，系统能监控你的情绪和心理健康。”例如，一个用户在一段时间内表现出孤独的情绪，就会被提醒有可能出现阿尔茨海默氏症或心脏病。

正在兴起的情感经济和传统医疗体系的结合并非没有隐私问题，尤其是当私人企业拥有通过某人面部表情或语调就可以知道其情感的技术时。扬克说:“从定义上讲，情感经济的创造就等同于情感的商品化。”这种无意识的开发，很可能意味着我们对隐私的看法将发生转变。

想象一下，你正在求职面试。你对某些Microsoft应用程序熟练程度的陈述有一点点歪曲，招聘者通过情感分析就会知道你的哪些陈述是真实的，以及紧张是否影响了你的发挥。

Human是一家英国的初创公司，其软件可以量化面部表情，它已经与有这方面需求的银行进行了合作。他们还与运动队进行合作，在大型比赛前跟踪球员的心理健康状况。并且还和英国一个不知名的政府机构合作，找出人群中有“极端情绪”的人，以尽量减少其自杀风险。Human的创始人Yi Xu，并没有说这个软件有多么精确，但她声称“目前为止”这个软件已超过了人类平均能力水平。

Yi Xu绕开了隐私和这类软件的监控问题。

事实上，沙辛认为，数字医疗，特别是心理数字医疗的蓬勃发展将为患者提供比传统的医患互动更高程度的隐私保护。沙辛说：“当你接受心理治疗时，让心理学家了解你的精神健康状况，以及你的雇主或同事关系，这是没有隐私可言的。”

对于凯西·佩妮这样的父母（有认知障碍的孩子）来说，他们是幸运的，情绪识别设备给父母和医生提供了一种客观的方式来衡量和展示孩子们的进步。

佩妮认为，情绪识别设备能让她对杰克在校时和出校后的情况保持警觉，这在18年的传统治疗中是没有的。佩妮说:“传统疗法是一条漫长而艰难的路，在此过程中，进展可能会非常缓慢。”

现在每天，机器都能更好地消化大量的信息。“当我们涉及更复杂的诊断，包括病人的病史、基因、最新的研究成果等，只有计算机才能正确地权衡这些复杂信息。”扬克说。他认为，治疗师和医生被机器取代的时代还是比较久远的, 但他们会做更多的“协同工作”, 越来越多地与技术合作，这样也会“比以往任何时候都更有效率且更有成效。”

对许多患有自闭症障碍的患者来说，科技提供了一种途径来帮助他们传达他们的思想、愿望和需求，而这是人类无法做到的。Empower Me等系统表明，机器并不总是孤立我们，而是帮助我们更好地与周围环境打交道。

杰克在他开始使用情绪识别智能设备6年后，最喜欢的活动仍然是在Youtube上观看视频。佩妮现在最喜欢的活动是和儿子聊天，看着他有目的地回应，母子之间的亲密关系就这样借助机器智能实现了。

佩妮说:“这不是人类可以做到的。”“因为它不是一种自然的方式达成的。”

来源：TONIC作者：Mariana Fernandez智能观 编译

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