AI情緒識別技術興起，自閉症治療或將因此有所突破

來源：TONIC

作者：Mariana Fernandez

智能觀 編譯

2015年6月，奈德·沙辛（Ned Sahin）採訪了一個名叫丹尼的23歲男子，他是一位自閉症患者。丹尼不能說話，不能照顧自己，也不能識別或回應人類的情感。他大部分時間都住在紐約北部的一個叫「住宅護理之家」的機構里。

沙辛是一名神經學家，也是Brain Power公司的創始人，這家科技公司致力於創造可佩戴式人工智慧系統，幫助人們應對像自閉症這樣與大腦有關的障礙。

那天早上，沙辛給丹尼帶來了一副谷歌眼鏡，並配備了一個幫助自閉症患者的程序。他不確定丹尼是否能聽懂語言，沙辛對眼鏡進行了建模，並創建了模仿指令。

丹尼的看護人警告說，丹尼可能會把這台價值不菲的設備扔到房間的另一邊去，讓你感到沮喪，但沙辛還是毫不猶豫地給丹尼戴上了它。

大家都清楚地記得，那天，丹尼變得很平靜。那是他第一次有這樣的表現。平時，他的手臂都是來回擺動的，現在卻一直保持靜止不動。甚至有一段時間，他還親切地依靠著看護人。

「看，他變了，」沙辛說，「我大概發現了什麼。」

Brain Power公司的旗艦產品Empower Me是一款數字式教練產品，它通過情緒識別教患有自閉症的人社交和認知技能。它與治療自閉症兒童的應用程序不同，這是專為平板電腦或智能手機設計的，Empower Me可以運行在任何智能眼鏡上，這種智能眼鏡通過患者看到的事物幫助他們接觸周圍環境。

人工智慧識別和回應感受的能力已經廣泛應用於各個領域，如營銷、遊戲、教育以及醫療保健（最近興起的情感感應可佩戴技術）。

據一家市場研究公司預測，全球情感計算市場將從2016年的122億美元增長到2021年的近540億美元。對於那些有認知障礙的人，如自閉症患者，無法識別情緒是一種主要的社交障礙——機器可以成為其情感交流的有力工具。

沙辛博士多年來一直在對大腦進行研究。在獲得麻省理工學院和哈佛大學認知神經科學學位後，他開始專註於自閉症的研究。「在麻省理工學院的座談會上，有一個時刻讓我感到醫療系統和教育系統之間的差距有多大。」沙辛說。

這一想法出現的時刻恰好與谷歌發布第一版谷歌眼鏡的時間相吻合。自2013年以來，沙辛一直試圖用可佩戴計算和人工智慧領域的最新技術填補這一空白。

Empower Me使用的是Affectiva公司開發的情緒識別軟體，Affectiva是情緒人工智慧領域的新興領導者。大約三十年前，麻省理工學院媒體實驗室教授羅莎琳德.皮卡德（Rosalind Picard）開始研究情感和機器學習。當時大多數人認為這樣的事情是無關緊要的，但皮卡德認為，給機器提供情感意識是編寫人機交互軟體的關鍵。1997年，她將自己的觀點發表在《情感計算》一書中。

在不知情的情況下，皮卡德給現在非常有利可圖的計算機情感計算領域起了這個名字。這本書的作者是拉納·埃爾·卡利烏比（Rana el Kaliouby），當時是開羅美國大學的一名學生，她的目標是創建一種能讀懂人臉的演算法。她發現計算機在面部識別方面的問題與自閉症患者的問題有相似之處，因此她將早期的研究應用於情感計算，以幫助自閉症患者進行情感識別。

2009年，她與皮卡德一起創立了Affectiva公司，也是麻省理工學院媒體實驗室的一家附屬機構。其目標是幫助有認知障礙的人走進社交場合。

隨著軟體的發展，企業贊助商的興趣超過了對自閉症的研究。卡利烏比和皮卡德的Affectiva公司的情感識別模式成為眾多情感識別模式的典範，這些模式可以幫助公司與客戶間建立更深層的聯繫，比如，幫助豐田公司更好地理解司機的駕駛行為，幫助百事可樂公司更好地衡量消費者的偏好。

Brain Power是Affectiva最早的合作夥伴之一，卡利烏比也藉此實現了她利用技術幫助自閉症患者建立情感聯繫的初始目標。

卡利烏比認為，隨著聊天機器人和虛擬助理變得更有情感意識，它們可以識別社會關係、文化規範和表達方式的變化，像Empower Me這樣的產品，在治療自閉症這樣與大腦相關的障礙方面，會變得越來越普遍。

「使用情感AI幫助人們利用強大的技術建立與其他人的聯繫是一個非常激動人心的概念，」 卡利烏比說，「它在醫療和其他行業有很大潛力。」

像這個領域大多數產品一樣，Affectiva的標誌性軟體Affdex首先認定了人類情感是普遍存在的。軟體掃描一張臉，會產生多個臉部圖像，它先對每張臉進行分析，識別臉部的主要區域，然後對比著看前額的皺紋、嘴唇等部位的運動，以構建臉部的詳細模型。

該演算法將得出的結論與之前分析過的數百萬人的情況進行比較，識別出一種情感。它通過掃描「微表情」來區分真假痛苦，觀察發自內心的喜悅和社交性微笑之間的細微區別，以及察覺人類大腦無法感知的瞬間的憤怒或恐懼。

Brain Power使識別過程更進一步。根據嵌入式AI提供的數據生成一個小表情符號，如一張笑臉或一張生氣的臉。許多患有自閉症的人的認知能力會受到信息超載的影響，因此，Brain Power為自閉症患者提供的是一個面部表情的「解碼」版本，這就如同沙辛所說的那樣，「沒有額外信息」。

Empower Me的最新版本讓用戶參與各種難度不斷提高的遊戲。在一個應用程序中，自閉症患者看到的是兩個表情符號，而不是一個表情符號——它們在對方臉的兩側，患者必須用語音命令或頭部傾斜的方式來確定哪一個最準確地描述了對方的真實表情，以賺取遊戲積分。

Empower Me的應用程序套件中內置的情感智能不僅能提高用戶對情緒的理解，還可以通過患者呼吸或心率的改變來測量他們是否感到緊張或焦慮，並據此調整患者的體驗。沙辛解釋說，該裝置基本上會讓父母知道他們的孩子何時「心煩意亂，處於挨餓或危險中」。

在過去幾年裡，情感計算方面的移動應用程序和初創企業大量增長。最近，以色列的情感分析公司Beyond Verbal成為第一家可以從語音語調中分析患者誦讀困難症、帕金森氏症等神經疾病，以及心臟病等非神經疾病的公司。Ellie是南加州大學創新技術研究院開發的「虛擬治療師」，負責治療PTSD（創傷後應激障礙）和抑鬱症患者。在倫敦大學學院，娜蒂婭·貝爾托澤（Nadia Berthouze）教授正在使用情感計算來開發可以測量疼痛的軟體。

凱茜·佩妮(Cathy Penny)最初是通過她的女兒丹妮爾知道Empower Me的。丹妮爾是Brain Power公司的實習生，當時公司剛剛開始臨床試驗。佩妮的小兒子，21歲的傑克，實際上是一個非語言類自閉症患者。他需要每周的演講和專業治療相輔相成的特殊治療。佩妮還清楚地記得傑克第一次參與該公司軟體測試時的情形。

「我真的無法用語言形容，」她說，「當傑克戴上眼鏡回頭看我時，他眼睛裡有一瞬間的微笑和機警，這是以前從未有過的。自閉症兒童的父母都知道假笑和真正幸福之間的區別。頭一次，我覺得這是真的。」

佩妮知道自己的兒子能夠理解基本情緒，如快樂和悲傷，而當看他玩情緒遊戲的時候，她知道，他也可以理解更為複雜的事情，如憤怒、沮喪和驚喜。當他們正確識別出面前人的情緒時，頭部會輕微傾斜，父母或看護人將收到這些溝通障礙患者的提示。

對年輕人來說，這樣的技能可以幫助他們獲得一次約會，或得到工作面試的機會。

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