Neues Computermodell erkennt 21 verschiedene Gesichtsausdrücke

Ein neues Computermodell, das von Forschern der Ohio State University entwickelt wurde, kann 21 Gesichtsausdrücke erkennen - auch solche, die scheinbar widersprüchlich sind, wie „glücklich angewidert“ oder „traurig wütend“.

Das Modell ist in der Lage, menschliche Emotionen genauer als je zuvor abzubilden und möglicherweise sogar bei der Diagnose und Behandlung von psychischen Erkrankungen wie Autismus und posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS) zu helfen.

"Wir sind über Gesichtsausdrücke für einfache Emotionen wie" glücklich "oder" traurig "hinausgegangen. Wir haben eine starke Übereinstimmung darin gefunden, wie Menschen ihre Gesichtsmuskeln bewegen, um 21 Kategorien von Emotionen auszudrücken", sagte Aleix Martinez, Ph.D., a Kognitionswissenschaftler und außerordentlicher Professor für Elektro- und Computertechnik am Ohio State.

„Das ist einfach umwerfend. Das zeigt uns, dass diese 21 Emotionen von fast allen gleich ausgedrückt werden, zumindest in unserer Kultur. “

Seit Jahrhunderten versuchen Wissenschaftler herauszufinden, wie und warum unsere Gesichter unsere Gefühle preisgeben - von glücklich bis traurig und die Vielfalt der Emotionen dazwischen und darüber hinaus. Heute wurde die Forschung von Kognitionswissenschaftlern aufgenommen, die Gesichtsausdrücke mit Emotionen verknüpfen möchten, um die Gene, Chemikalien und Nervenbahnen zu verfolgen, die Emotionen im Gehirn steuern.

"Bis jetzt haben Kognitionswissenschaftler ihre Forschung auf sechs grundlegende Emotionen beschränkt - glücklich, traurig, ängstlich, wütend, überrascht und angewidert - hauptsächlich, weil die Mimik für sie als selbstverständlich angesehen wurde", erklärte Martinez.

"Aber", sagte Martinez, "das Entschlüsseln des Gehirns einer Person, das mit nur sechs Kategorien funktioniert, ist wie das Malen eines Porträts mit nur Primärfarben - es kann ein abstrahiertes Bild der Person liefern, aber kein realistisches."

„In der Kognitionswissenschaft haben wir diese Grundannahme, dass das Gehirn ein Computer ist. Deshalb möchten wir den in unserem Gehirn implementierten Algorithmus finden, mit dem wir Emotionen in Gesichtsausdrücken erkennen können “, sagte er.

„In der Vergangenheit hatten wir enorme Schwierigkeiten, als wir versuchten, diesen Algorithmus nur mit diesen sechs grundlegenden Emotionskategorien zu dekodieren. Mit der Hinzufügung weiterer Kategorien haben wir hoffentlich eine bessere Möglichkeit, den Algorithmus im Gehirn zu dekodieren und zu analysieren. "

Während der Studie fotografierten sie 230 Freiwillige (hauptsächlich Studenten) - 130 Frauen, 100 Männer -, die als Reaktion auf verbale Hinweise wie „Sie haben gerade großartige unerwartete Neuigkeiten erhalten“ (glücklich überrascht) oder „Sie riechen einen schlechten Geruch“ Gesichter machten " (angeekelt).

Während die Forscher die resultierenden 5.000 Bilder sortierten, markierten sie sorgfältig markante Orientierungspunkte für Gesichtsmuskeln wie die Mundwinkel oder den äußeren Rand der Augenbrauen. Sie identifizierten schließlich 21 Emotionen - die sechs Grundemotionen sowie Emotionen, die als Kombinationen dieser Emotionen existieren, wie „glücklich überrascht“ oder „traurig wütend“.

Die Forscher bezeichneten diese Kombinationen als "zusammengesetzte Emotionen". Zum Beispiel könnte „glücklich überrascht“ die Emotion sein, die ausgedrückt wird, wenn wir unerwartet gute Nachrichten erhalten, und „traurig wütend“ könnte das Gesicht sein, das wir machen, wenn jemand, der uns wichtig ist, uns wütend macht.

Obwohl das Modell für die Grundlagenforschung in der Kognition entwickelt wurde, kann Martinez mögliche Anwendungen bei der Behandlung von Störungen vorhersehen, die emotionale Auslöser wie PTBS oder eine mangelnde Erkennung der Emotionen anderer Menschen wie Autismus beinhalten.

„Wenn Menschen bei PTBS mehr auf Wut und Angst eingestellt sind, können wir dann spekulieren, dass sie auf alle zusammengesetzten Emotionen abgestimmt sind, die Wut oder Angst beinhalten, und vielleicht auf etwas wie‚ wütend ängstlich 'eingestellt sind? Was sind die Wege, die Chemikalien im Gehirn, die diese Emotionen aktivieren? Wir können jetzt mehr Hypothesen aufstellen und sie testen “, sagte er.

"Dann können wir schließlich beginnen, diese Störungen viel besser zu verstehen und Therapien oder Medikamente zu entwickeln, um sie zu lindern."

Der Bericht wird in der Zeitschrift veröffentlichtVerfahren der Nationale Akademie der Wissenschaften.

Quelle: Ohio State University

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