Высокотехнологичный пластырь может определять истинные человеческие эмоции
Команда учёных из Penn State создала растягивающийся, перезаряжаемый пластырь, который может обнаруживать реальные эмоции, измеряя такие показатели, как температура кожи и частота сердечных сокращений, даже когда пользователи сохраняют невозмутимое выражение лица. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
Как это работает
Пластырь размером с лейкопластырь отслеживает ряд физиологических реакций, связанных с эмоциональными состояниями:
- Температура кожи
- Влажность
- Частота сердечных сокращений
- Уровень кислорода в крови
Устройство сочетает анализ этих физиологических сигналов с данными о выражении лица, чтобы лучше отличать подлинные эмоции от наигранных. Данные в реальном времени передаются по беспроводной сети на мобильные устройства и в облако. Устройство не записывает личную информацию, только сигналы, что защищает конфиденциальность.
Конструкция и точность
Устройство изготовлено из тонких слоёв гибких металлов (платина, золото), разрезанных на волнообразные формы, что сохраняет чувствительность при растяжении. Сенсоры расположены так, чтобы не мешать измерениям друг друга (например, используется жёсткий слой для защиты датчиков температуры и влажности).
Исследователи обучили модель искусственного интеллекта (ИИ) распознавать эмоции:
- Восемь участников 100 раз изображали шесть основных эмоций (счастье, удивление, страх, грусть, гнев, отвращение), пока устройство отслеживало их движения.
- Модель ИИ, обученная на этих данных, классифицировала наигранные выражения лица с точностью 96,28%.
- При тестировании на реальных эмоциях (участники смотрели эмоциональные видеоролики) устройство определяло эмоции с точностью 88,83%. Датчики подтверждали известные связи между эмоциями и физиологическими реакциями (например, повышение температуры кожи и частоты сердечных сокращений при удивлении и гневе).
Значение и перспективы
- Ментальное здоровье: Технология может помочь в раннем выявлении проблем, таких как тревога или депрессия, особенно когда люди не проявляют свои истинные чувства.
- Телемедицина: Беспроводная передача данных позволяет специалистам удалённо отслеживать состояние и оказывать своевременную поддержку.
- Другие применения: Потенциально технология может использоваться для лучшего понимания состояния невербальных пациентов, выявления симптомов деменции, распознавания передозировки опиоидов, мониторинга хронических ран, отслеживания прогрессирования нейродегенеративных заболеваний и спортивных результатов.
"Это значительный шаг вперёд в нашей способности отслеживать и понимать человеческие эмоции, потенциально открывая путь к более проактивному и персонализированному подходу в сфере психического здоровья", — отметил ведущий автор исследования Хуаньюй "Ларри" Ченг.