Blij van buiten maar verdrietig van binnen? Met behulp van kunstmatige intelligentie krijgen wetenschappers je ware emotie boven tafel.

Sommige mensen hebben van nature een emotieloos gezicht. De ander kan gewoon heel goed zijn innerlijke gevoelens verborgen houden. Maar met behulp van een nieuwe, vernuftige technologie blijft je ware emotie niet langer geheim…

Emoties
In de studie, gepubliceerd in het vakblad PLOS ONE, werd aan de deelnemers gevraagd om een video te bekijken. Deze video was zorgvuldig door de onderzoekers geselecteerd omdat deze een bepaalde emotie bij de deelnemer zou oproepen; woede, verdriet, vreugde of plezier. Vervolgens probeerden de onderzoekers de innerlijke emoties van de deelnemers te achterhalen.


Radiosignalen
Hoe? Terwijl de persoon de video bekeek, zonden de onderzoekers onschadelijke radiosignalen uit, vergelijkbaar met die van elk ander draadloos systeem zoals bijvoorbeeld een wifi-apparaat. Vervolgens maten ze de signalen die door het lichaam werden weerkaatst. “Tijdens het ademen beweegt de borst van een persoon op en neer, wat het gereflecteerde signaal moduleert,” legt onderzoeker Ahsan Noor Khan in een interview met Scientias.nl uit. “De interne hartbewegingen kunnen ook het gereflecteerde signaal moduleren.” Door vervolgens de veranderingen in die signalen – veroorzaakt door lichte lichaamsbewegingen – te analyseren, slaagden de onderzoekers erin om ‘verborgen’ informatie over iemands hartslag en ademhaling te onthullen.

Deep learning
De onderzoekers maakten dus gebruik van radiogolven om zo hartslag- en ademhalingssignalen te meten. En op die manier kunnen onderzoekers een goede inschatting maken van hoe iemand zich voelt. Het team gebruikte hiervoor een algoritme om zo de emotionele toestanden in de gegevens te identificeren en te classificeren. Deep learning stelde hen vervolgens in staat om de gegevens op een vergelijkbare manier te beoordelen als ook een menselijk brein dat zou doen.

Over deep learning
‘Deep learning’ is een tak van kunstmatige intelligentie waarbinnen systemen – ‘neurale netwerken’ genoemd – gebruikt worden. Deze neurale netwerken worden ingezet om computers te leren patronen te vinden in enorme hoeveelheden informatie. Deze ‘deep-learning’-technieken komen onder meer om de hoek kijken als je met Siri in gesprek bent of als je een foto op Facebook wilt taggen.

De resultaten zijn opmerkelijk. Want de onderzoekers wisten de innerlijke emoties te onthullen terwijl de deelnemers een emotieloos gezicht trokken en verder niets visueel prijsgaven. Het betekent dat de nieuwe vernuftige technologie wetenschappers nu in staat stelt om zelfs diep verborgen emoties te openbaren, zonder dat iemands gezichtsuitdrukking, spraak, lichaamstaal of oogbewegingen iets verraden. Laatstgenoemden zijn namelijk niet in alle gevallen betrouwbaar. En daarom kijken onderzoekers steeds vaker naar ‘onzichtbare’ signalen, om innerlijke emoties te begrijpen.


Draadloos
Wat dat betreft zijn de onderzoekers met hun technologie niet de eersten. “Er worden al wel methodes gebruikt om menselijke emotie te detecteren,” vertelt Khan. “Dit wordt bijvoorbeeld al toegepast bij psychologische of neurowetenschappelijke studies. Maar op dit moment zijn deze methoden nog afhankelijk van het gebruik van omvangrijke sensoren die op het lichaam worden geplaatst. Wij stellen daarentegen een niet-invasieve benadering voor.” De onderzoekers gebruiken dus een geheel draadloze methode om innerlijke emoties te onthullen. En dat gaat vele malen makkelijker. Bovendien kan dit direct toepasbaar worden in toekomstige ‘slimme’ woningen en gebouwen. “We zijn nu aan het onderzoeken hoe we goedkope, bestaande systemen zoals wifi-routers kunnen gebruiken om emoties te detecteren van een groot aantal verzamelde mensen, bijvoorbeeld in een kantoor- of werkomgeving,” gaat Khan verder. “Dit zou ons in staat moeten stellen om menselijke emoties te onthullen tijdens het uitvoeren van routinematige activiteiten. Bovendien streven we ernaar om de nauwkeurigheid van onze emotie-detector in een werkomgeving te verbeteren met behulp van geavanceerde deep learning-technieken.”

Gezondheid en welzijn
Je vraagt je misschien af of deze technologie niet een beetje een inbreuk is op je privacy. Maar natuurlijk is het niet de bedoeling dat de technologie op een verkeerde manier wordt gebruikt, zo onderstrepen de onderzoekers. “De methode kan met name nuttig zijn voor wetenschappers die betrokken zijn bij psychologische of neurowetenschappelijke studies,” stelt onderzoeker Yang Hao desgevraagd. “Daarnaast kan het ook voor praktische toepassingen gebruikt worden op het gebied van interacties tussen mens en robot. Maar het heeft ook bredere implicaties voor bijvoorbeeld de gezondheidszorg en het emotionele welzijn van mensen, iets dat tijdens de huidige COVID-19-pandemie steeds belangrijker is geworden. Het zou bijvoorbeeld interessant zijn om te zien hoe de technologie kan worden gebruikt om het menselijk emotioneel welzijn te verbeteren, in het bijzonder als het geïntegreerd wordt met slimme woningen en zorgrobots voor ouderen.”

Ethische bezwaren
Hoewel de bedoelingen dus goed zijn, bestaan er wel ethische bezwaren. En dus zetten de onderzoekers hun studie voort. “We willen bijvoorbeeld samen met mensen uit de zorg en sociale wetenschappers werken aan de publieke acceptatie en de ethische zorgen rond het gebruik van deze technologie,” zegt Hao. Ook moet de technologie natuurlijk veilig zijn. “Een beveiligd netwerk om de privacy van gebruikers te beschermen, is essentieel,” gaat Hao verder, “net zoals dat ook heel belangrijk is voor veel andere draadloze technologieën.”

Tegelijkertijd opent deze vernuftige technologie ook nieuwe deuren. “Het meest verrassende aan deze studie is dat we door gebruik te maken van de kracht van draadloze technologie en kunstmatige intelligentie, een aantal opwindende toepassingen zouden kunnen ontwikkelen,” concludeert Hao. “Deze zouden de samenleving en de mens ten goede kunnen komen. Maar natuurlijk alleen als de technologie op een goede manier wordt gebruikt.”