MIT 發表「心電感應」技術,隔空利用無線電波就能知道你的心情好壞

作者 | 發布日期 2016 年 09 月 28 日 6:53 | 分類 人工智慧 , 物聯網 follow us in feedly

由麻省理工學院電腦科學與人工智慧實驗室開發的 EQ-Radio 技術,其概念為透過特殊裝置發出 RF 無線電波,並接收從周遭人體反射的訊號,在分析訊號之後就能推測人們是處於開心、難過還是生氣等等心情,而且在目前開發中的階段,準確度就高達 87%。



無線電波了解你

根據維基百科記載,無線電頻率(Radio Frequency,縮寫 RF)指的是在 3 kHz 至 300 GHz 頻率範圍內的無線電波,諸如我們日常生活中經常使用的 Wi-Fi 無線網路或是藍牙無線裝置,都歸屬於這個範圍內。

然而美國麻省理工學院的電腦科學與人工智慧實驗室(Massachusetts Institute of Technology, Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory),卻將無線電波應用在生理監控,並提出可以偵測周遭人們情緒的 EQ-Radio 技術。

在運作的過程中,EQ-Radio 裝置會發出 RF 無線電波,當無線電波碰觸到周遭人們之後,就會產生反射,EQ-Radio 裝置在接收這些反射的回波訊號後,就會使用特殊的演送法,從訊號中分析、擷取個人心跳的狀態,且心跳狀態的準確度可以跟安裝於身體上的心電圖(Electrocardiography,ECG)相題並論。

在取得受測者的心電圖數據後,接下來系統就會透過深度學習的協助,分析心率與情緒相關的特徵,如此一來就能推斷受測者當時的情緒狀況如何。

T客邦配圖

▲ 系統會接收無線電波碰到人體反射的回波訊號。

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▲ 並將呼吸與心跳分離成兩組數據。

T客邦配圖

▲ 接著透過深度學習的協助,分析心率與情緒相關的特徵。

T客邦配圖

▲ 便能推斷受測者當時的情緒狀況,且準確度高達 87%。

可應用於物聯網領域

然而這看似簡單的流程也蘊藏許多困難,例如在回波訊號中,受測者的呼吸與心跳數據會調變成單一數據,因此系統需要設法分離成兩組數據。由於呼吸的節奏比心跳慢,因此在分離數據時,需要統計較常時間的資料(如 30 秒以上),以判讀每次呼吸與心跳。其次,因為 EQ-Radio 回波訊號對於心跳的反應不如心電圖明顯,而且心跳間隔(Interbeat Interval,IBI)的差異往往只有數毫秒之差,如何提升準確度也是一大挑戰。

開發團隊也提出了一些應用情境的舉例,例如電影廠商可以在影片播放時,透過 EQ-Radio 偵測觀眾的情緒反應,或是將 EQ-Radio 連接至家中的物聯網系統,讓燈光與音樂自動隨著心情變化。

更多 EQ-Radio 的相關資訊,可以參考電腦科學與人工智慧實驗室所發表的 Emotion Recognition using Wireless Signals 一文。

T客邦配圖

▲ 接受到的回波訊號,每個明顯周期代表一次呼吸,而信號中的「雜訊跳動」則代表心跳。(Source:Emotion Recognition using Wireless Signals,下同)

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▲ 回波訊號經演算法微分兩次後,可以得到訊號的加速度(變化量),與心電圖數據相當接近。

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▲ 電影片商可以透過 EQ-Radio 分析觀眾在電影播放時的情緒變化。

T客邦配圖

▲ 若家中的物聯網系統有連接至照明與音響設備,就可以在 EQ-Radio 的協助下,讓燈光與音樂自動隨著心情變化。

(本文由 T客邦 授權轉載;首圖來源:YouTube 截圖) 

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