吳江青少年活動(dòng)中心利用智能手環(huán)預(yù)測(cè)人的情緒｜你的智能手環(huán)還能

中國(guó)科學(xué)院心理研究所

作為心理學(xué)的核心研究領(lǐng)域之壹，情緒識(shí)別在人機(jī)交互（human-computerinteraction）中起到了很重要的作用。如果計(jì)算機(jī)可以有效感知人類的情緒，那么人機(jī)交互將會(huì)變得更加智能高效。既有研究表明情緒會(huì)體現(xiàn)在人的步態(tài)中，而智能手環(huán)（內(nèi)置加速度計(jì)）可以采集到人在行走時(shí)的步態(tài)加速度數(shù)據(jù)，因此如果根據(jù)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行情緒識(shí)別，會(huì)使得情緒識(shí)別更生態(tài)方便。

鑒于此，中國(guó)科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱廷劭研究組展開研究，旨在借助智能手環(huán)客觀記錄用戶行走時(shí)的加速度數(shù)據(jù)，以預(yù)測(cè)其情緒。他們利用定制的智能手環(huán)，下圖1中展示的實(shí)物圖及其在壹般步速和跑步情況下的記錄數(shù)據(jù)，可以看出它記錄的加速度數(shù)據(jù)有明顯的區(qū)別。

該研究招募了123名被試，利用高興、憤怒視頻誘發(fā)用戶情緒，然后按照路線自然行走3～5分鐘，利用智能手環(huán)記錄用戶在不同情緒下的手腕和腳踝處的加速度數(shù)據(jù)。研究人員根據(jù)加速度數(shù)據(jù)提取了時(shí)域、頻域和時(shí)頻等114個(gè)特征。利用支持向量機(jī)（svm）、決策樹、隨機(jī)樹和隨機(jī)森林建立情緒分類預(yù)測(cè)模型，并利用十折交叉驗(yàn)證模型的可靠性。結(jié)果表明，基于加速度數(shù)據(jù)的情緒識(shí)別模型擁有良好的測(cè)量屬性，如圖2所示，其中svm模型在情緒識(shí)別準(zhǔn)確率較其他的模型較好。svm模型在中性(n)和憤怒(a)、中性和高興(h)、高興和憤怒兩類情緒識(shí)別準(zhǔn)確率分別到達(dá)了91.3%、88.5%、88.5%。svm模型在中性、高興和憤怒叁類情緒識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到81.2%。在情緒分類預(yù)測(cè)模型中，步態(tài)行為與情緒之間的預(yù)測(cè)關(guān)系具有壹定的可解釋性。結(jié)論表明，通過(guò)加速度數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)用戶的情緒是完全可行的。

該研究采用可穿戴設(shè)備，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練得到的預(yù)測(cè)模型，對(duì)個(gè)體的運(yùn)動(dòng)加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)情緒預(yù)測(cè)，可廣泛應(yīng)用于特定場(chǎng)合下個(gè)體的情緒實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

該研究是朱廷劭研究組在“大數(shù)據(jù)與心理學(xué)”研究領(lǐng)域的系列成果之壹。此項(xiàng)研究得到中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目（kjzd-ew-l04）、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973”項(xiàng)目，基于生物、心理多模態(tài)信息的潛在抑郁風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警理論與生物傳感關(guān)鍵技術(shù)的研究，2014cb744600）、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（面向感知中國(guó)的新壹代信息技術(shù)研究，xda06030800）等課題資助。

該研究成果已被國(guó)際學(xué)術(shù)期刊peerj錄用并公開發(fā)表。

zhanzhang,yufeisong,liqingcui,xiaoqianliu,tingshaozhu.(2016)emotionrecognitionbasedoncustomizedsmartbraceletwithbuilt-inaccelerometer.peerj4:e2258.

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文章來(lái)源：cas/syky/201607/t20160728_4570024.shtml

原文標(biāo)題：心理所發(fā)現(xiàn)利用智能手環(huán)加速度數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)人的情緒