情緒全寫在臉上?

情緒全寫在臉上?

撰文/陳儁翰

臉部動作編碼系統

對於臉部肌肉的移動,我們需要統一與精準的描述,才能有進一步的研究與討論。Ekman等人根據解剖學發明了一套臉部動作編碼系統,將人臉肌肉劃分成幾十種運動單元(Action Unit,AU)。以開心的表情為例(如下圖d)可以被編碼成AU 6和AU 12的動作組合。其他常見的經典表情──憤怒、傷心、厭惡、恐懼和驚訝──也都有相對應的編碼。

(圖片來源:L. Barrett et al, 2019 & Y. Tian et al, 2001.)

表情到情緒

在人工智慧領域,也會基於以上假設建立情緒辨識系統,例如微軟已經推出臉部辨識與情緒偵測的API(Application Programming Interface,應用程式介面),使用者可以上傳照片,API會回傳照片中人物的性別、年齡、情緒等資訊。有別於這類無傷大雅的娛樂性應用,未來這項技術若為FBI所採納,用以追捕作賊心虛的恐怖份子或嫌犯等,情緒辨識的正確與否,肯定會對整個社會帶來莫大影響。然而美國東北大學的Lisa Barrett等人在回顧現有相關研究後,發現這類由「表情推論情緒」的研究常有方法論與推論上的缺陷。

舉例來說,研究團隊需要在事前蒐集大量資料,以訓練人工神經網路。然而過去的作法常常是提供一系列表情誇大的照片,並要求(人類)受試者從有限的選項中選擇最接近的情緒,例如常見的六種基本情緒。這樣的實驗設計容易導致過度簡化的推論過程,例如看到皺眉就代表傷心,怒瞪著鏡頭就是憤怒等輕率結論。一旦研究人員給予受試者開放式的回答機會時,受試者的回答很可能是六種情緒以外的選項,甚至將同一個表情歸類到多個類別。

文化差異

除此之外,表情的情緒識別似乎也存在著文化差異。一份來自英國格拉斯哥大學的研究先用電腦模擬產生數千種表情,並招募兩群不同文化背景的受試者(分別來自中國與英國),要求他們在觀察這些「虛擬」表情後,選擇出對應的情緒(多於六種選項)。

研究總結了四種──而非過去所認為的六種──表情是跨文化共有的,兩組受試者對於這些表情背後所代表的情緒有著一定程度的共識。即使如此,這些表情(如下表)所對應的情緒卻不唯一:第一個表情普遍解讀為開心,卻也同時被認為代表了驕傲;第三個表情表現出驚訝,但對於中國受試者卻也可能代表害怕。這個研究更廣泛地納入各種情緒用詞,凸顯表情與情緒之間並不是一對一的簡單對應關係,同時也提醒我們必須要考慮不同文化間的差異。

第一欄是肌肉使用度較高的熱區,第二欄則是前述臉部動作編碼系統的運動單元,第三、四欄分別對應了英國與中國受試者所認為與該表情相關的情緒詞彙。(來源:R. Jack et al, 2016.)

參考資料   

  1. Barrett, L., Adolphs, R., Marsella, S., Martinez, A., & Pollak, S. (2019). Emotional Expressions Reconsidered: Challenges to Inferring Emotion From Human Facial Movements. Psychological Science In The Public Interest20(1), 1-68. doi: 10.1177/1529100619832930
  2. Jack, R., Sun, W., Delis, I., Garrod, O., & Schyns, P. (2016). Four not six: Revealing culturally common facial expressions of emotion. Journal Of Experimental Psychology: General145(6), 708-730. doi: 10.1037/xge0000162
  3. Tian, Y., Kanade, T., & Cohn, J. (2001). Recognizing action units for facial expression analysis. IEEE Transactions On Pattern Analysis And Machine Intelligence23(2), 97-115. doi: 10.1109/34.908962

(本文由教育部補助「AI報報─AI科普推廣計畫」執行團隊編譯)

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