日常生活中，我們可以通過(guò)觀察人的說(shuō)話方式和臉色來(lái)揣摩別人的心思，因?yàn)槊總€(gè)人的音容相貌都隱藏著巨大的信息和內(nèi)涵。研究表明，人的面部有44塊肌肉，可以組合成一萬(wàn)多種表情，目前已知至少有3000多種是具有情感意義的。

在藝術(shù)作品里，名畫(huà)《蒙娜麗莎》留下的似笑非笑的表情，是五百多年來(lái)達(dá)·芬奇留下的神奇謎團(tuán)，并衍生出無(wú)數(shù)解讀。在這份耐人尋味的情感空間里，人們眾說(shuō)紛紜，爭(zhēng)論不休。

可不可以用科學(xué)的方法來(lái)作出解釋呢？合肥工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院教授、情感計(jì)算研究所所長(zhǎng)的孫曉在演講中表示，他們利用面部表情識(shí)別程序?qū)γ赡塞惿谋砬檫M(jìn)行分析，得出了一個(gè)令人意外的答案。如果這樣的技術(shù)變得更加成熟，也許我們將對(duì)人類(lèi)情緒的探究將更進(jìn)一步。

AI 分析了蒙娜麗莎，識(shí)別出這些情緒

大家好，我叫孫曉，來(lái)自合肥工業(yè)大學(xué)。我是一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家，我的工作是教計(jì)算機(jī)識(shí)別人心。

人心非常復(fù)雜，且我不是心理學(xué)家，那我怎么能去教計(jì)算機(jī)去識(shí)別人心？我想先請(qǐng)你來(lái)看一幅經(jīng)典畫(huà)作。

長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們都試圖解密蒙娜麗莎的秘密

蒙娜麗莎的表情非常微妙。

不同背景和不同知識(shí)領(lǐng)域的人都對(duì)她的表情進(jìn)行過(guò)一些解讀：有人說(shuō)她看起來(lái)非常溫柔，有人說(shuō)她面帶嚴(yán)肅，也有人說(shuō)她這是吃過(guò)巧克力后露出的微笑，甚至有人說(shuō)她這是剛懷孕后的微笑……

大家都想嘗試發(fā)現(xiàn)蒙娜麗莎的內(nèi)心到底在想什么。

我們也通過(guò)面部表情識(shí)別程序?qū)γ赡塞惿谋砬樽隽艘粋€(gè)簡(jiǎn)單識(shí)別，結(jié)果非常有趣，我們發(fā)現(xiàn)：蒙娜麗莎的表情有 62% 的可能性是中性；悲哀和高興不是主要成分，分別只占 19% 和 12%，但同時(shí)存在她的表情中。

這里的計(jì)算機(jī)面部表情識(shí)別程序，實(shí)際就是我們?cè)诮逃?jì)算機(jī)去簡(jiǎn)單地識(shí)別人的表情。

猜一猜上圖中哪一位的表情中，帶有驚訝情緒？該數(shù)據(jù)來(lái)源于多媒體技術(shù)會(huì)議 ICIP2020

做個(gè)小測(cè)驗(yàn)：我這里有三個(gè)動(dòng)圖，其中，有一個(gè)動(dòng)圖里的人做了一個(gè)非常微小的驚訝表情。

你是否能看出是哪一位做出了這個(gè)表情？下面來(lái)公布一下正確答案。

中間這位，露出了一個(gè)非常短暫的驚訝表情，其他兩位則分別出現(xiàn)了短暫的積極和消極。

這其實(shí)是我們參加世界表情識(shí)別大賽時(shí)的數(shù)據(jù)。我們用人工智能算法參加了這個(gè)比賽，很榮幸地獲得了第一名。

通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò)，也能監(jiān)測(cè)到微妙的心理波動(dòng)

看起來(lái)，人工智能算法完全可以準(zhǔn)確識(shí)別出那些瞬間即逝的微妙表情。那么，我們能否說(shuō)它可以識(shí)別內(nèi)心？

這讓我想起十幾年前在日本留學(xué)時(shí)參與的一些工作。

當(dāng)時(shí)，我們團(tuán)隊(duì)關(guān)注到了一些國(guó)家和地區(qū)的自殺現(xiàn)象，這些自殺現(xiàn)象的背后有一些非常深層的心理問(wèn)題。

于是我們的團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始去做數(shù)據(jù)收集工作，獲取了一些自殺者生前的數(shù)據(jù)，包括他們的生理健康數(shù)據(jù)。

我們發(fā)現(xiàn)，他們的生理沒(méi)有什么明顯問(wèn)題，但他們又的確在自己的博客或微博里記錄了非常灰暗的心路歷程。

于是我們團(tuán)隊(duì)又開(kāi)始大量收集一些博客和微博的公開(kāi)數(shù)據(jù)，然后請(qǐng)求心理學(xué)家的幫助，對(duì)這些博客和微博內(nèi)容字里行間蘊(yùn)含的情感進(jìn)行非常細(xì)致的標(biāo)注。

上圖就是我們已經(jīng)標(biāo)注后的樣子。大家可能看不太清，這也說(shuō)明標(biāo)注得非常細(xì)致。從篇章段落到字里行間，甚至是每一個(gè)字里面所蘊(yùn)含的心理狀態(tài)，都進(jìn)行了標(biāo)注。我們將這些教給計(jì)算機(jī)，于是計(jì)算機(jī)也學(xué)會(huì)了從文字中去探討人的心理狀態(tài)。

這項(xiàng)工作目前我們還在持續(xù)進(jìn)行中。

我們用算法對(duì)微博內(nèi)容做了一些簡(jiǎn)單分析，發(fā)現(xiàn)在半年時(shí)間內(nèi)，他們的微博心理波動(dòng)出現(xiàn)了一些非常明顯的特征，比如，發(fā)微博的總量已經(jīng)非常低，尤其是一些正向的情感明顯降低，而且負(fù)向情感也逐漸增多。

這些特征都體現(xiàn)出他們可能有非常大的心理壓力，心里也非常痛苦。這些都可以通過(guò)字里行間體現(xiàn)出來(lái)。

我們用微博監(jiān)測(cè)心理波動(dòng)，也發(fā)現(xiàn)了一些有意思的事。這是我們實(shí)驗(yàn)室的兩位同學(xué)，一位男生，一位女生，他們疫情在家的半年時(shí)間里微博中體現(xiàn)的情感波動(dòng)情況。

綠色曲線代表開(kāi)心情緒，橙色代表悲傷

先看男生的微博，大部分時(shí)間都很高興，很少出現(xiàn)負(fù)面情緒。基本上能腦補(bǔ)出來(lái)，這個(gè)男生每天笑呵呵地生活，這或許也可以從數(shù)據(jù)上支撐我們俗話說(shuō)的「男人的快樂(lè)很簡(jiǎn)單」。

再看女生，各種情緒的波動(dòng)錯(cuò)綜復(fù)雜，這或許也側(cè)面體現(xiàn)了「女生的心思很細(xì)膩」。

所以，我們可以通過(guò)面部表情和社交網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，似乎可以去對(duì)人的心理進(jìn)行一些簡(jiǎn)單探測(cè)了。

普適心理計(jì)算：更復(fù)雜的心理評(píng)估

那么，我們能不能在一些更復(fù)雜的情況下，對(duì)人的心理進(jìn)行更復(fù)雜的評(píng)估？

除了社交網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容和面部表情，心理的內(nèi)部狀態(tài)也可以體現(xiàn)在眼神、行走姿態(tài)和一些生理信號(hào)，比如心率、呼吸。

如果能綜合這些信息，那我們就可以更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)人的內(nèi)部心理狀態(tài)，或者說(shuō)，通過(guò)心理的外在表現(xiàn)去挖掘人的心理內(nèi)部狀態(tài)，去發(fā)現(xiàn)人的性格特質(zhì)。

這也是我目前所從事的研究工作，叫「普適心理計(jì)算」。它是情感計(jì)算的一個(gè)分支，屬于人工智能和心理學(xué)的一個(gè)交叉，人工智能借用心理學(xué)知識(shí)來(lái)探測(cè)人的心理狀態(tài)。

這個(gè)視頻就是我們實(shí)驗(yàn)室的研究成果之一。

我們綜合了面部表情、語(yǔ)音語(yǔ)調(diào)、說(shuō)話的內(nèi)容，還有他眼睛的視角、視野以及他身體整個(gè)上半身的姿態(tài)，甚至包括他的心率，呼吸等等，判斷出了他目前的心理狀態(tài)。

視頻里可以看到，我交給他這個(gè)任務(wù)以后，他表現(xiàn)得非常興奮，數(shù)據(jù)中也能看出來(lái)他「興奮」這一欄的值非常高；視頻快結(jié)束的時(shí)候，他聽(tīng)說(shuō)我不能帶他來(lái)現(xiàn)場(chǎng)觀摩，還表現(xiàn)出了些許失望。

既然可以通過(guò)一些心理的外在表現(xiàn)去探測(cè)人的內(nèi)部心理，那我們能不能再深一步去探測(cè)他的性格特質(zhì)？

來(lái)看這兩張圖片。

我安排實(shí)驗(yàn)室里的一位男生和一位女生分別去觀察這個(gè)蒙娜麗莎的畫(huà)像，同時(shí)用算法去記錄他們的眼神。

越亮的地方，表示他們眼神落在這個(gè)地方的時(shí)間越久。

可能大家能比較容易猜到，右面圖像的觀察者是「喜歡看臉」的男生，而左邊的觀察者是喜歡看穿著、看各種細(xì)節(jié)的女生。

性別差異包括隨之而來(lái)的性格特質(zhì)差異，會(huì)讓人在處理外部信息的時(shí)候產(chǎn)生明顯的差異，這些差異也會(huì)有一些規(guī)律。那反過(guò)來(lái)，我能不能通過(guò)這些規(guī)律，倒推出你的性格特質(zhì)，進(jìn)行一些分析呢？

讓技術(shù)從「心」開(kāi)始，幫助人類(lèi)

「情感計(jì)算」是二十幾年前提出的概念，它的初衷實(shí)際上是幫助那些自閉癥兒童，讓他們?nèi)プR(shí)別自己的情緒并能控制自己的情緒，也包括對(duì)他人情緒的認(rèn)知。

我剛才分享的，無(wú)論是面部表情的情感計(jì)算，還是文本的情感計(jì)算，或者更復(fù)雜的心理探測(cè)甚至包括人格的探測(cè)，都是希望利用人工智能和情感計(jì)算技術(shù)，從「心」為人提供服務(wù)。

到現(xiàn)在，情感計(jì)算實(shí)際上已經(jīng)慢慢在落地了，在一些領(lǐng)域中，比如機(jī)器人或自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，都會(huì)或多或少應(yīng)用到情感計(jì)算。我們也希望通過(guò)我們的技術(shù)手段，讓情感計(jì)算在更多領(lǐng)域里為我們提供服務(wù)。

當(dāng)然，技術(shù)為我們提供便利的同時(shí)，也會(huì)面對(duì)質(zhì)疑。和其他的人工智能技術(shù)一樣，大家可能對(duì)情感計(jì)算技術(shù)也抱有一些顧慮，比如可能會(huì)侵犯我們的隱私。

我覺(jué)得，我們完全可以懷抱一種開(kāi)放的態(tài)度，來(lái)共同建設(shè)和完善，讓技術(shù)更好地服務(wù)于人類(lèi)。

從「心」開(kāi)始，未來(lái)可期。

原文標(biāo)題：用AI分析蒙娜麗莎的微笑，發(fā)現(xiàn)她其實(shí)沒(méi)那么高興

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