新型人工智能测谎仪能够读懂面部肌肉细微变化

人类是臭名昭著的撒谎高手,即使你正盯着骗子的脸。最新的一项研究表明,一种经过训练的机器学习工具比普通人在识别谎言方面做得更好,只需通过穿戴式传感器就可以捕捉面部肌肉中的细微变化。

该系统由以色列特拉维夫大学的研究人员开发,当用来判断受试者是在说真话还是假话时,准确率可达73%。

行为神经科学家Dino Levy说:“它并不完美,但比任何现有的面部识别技术都要好得多”。

40名志愿者通过反复陈述事实和撒谎来为机器学习算法提供样本,设备的穿戴式电极同时对志愿者面部肌肉运动进行记录,于是系统慢慢学会了识别人们面部表情中的“泄露”模式。

常用的测谎仪通常依赖于心率、血压和呼吸等生理反应——实际上受过专业训练者依然可以在这种压力环境下控制这些生理变化。尽管这些常规测谎仪执法环节中不断被使用,但依然被认为是不准确的。因此,必须通过其它途径寻找更为有效的方法。

然而,面部肌肉通常会泄露秘密。这个心理学结论由查尔斯·达尔文(Charles Darwin)在1872年提出。他指出:“最不服从个体意志的面部肌肉有时会暴露出细微而短暂的真实心理反应”。

理论很简单,但是测量、捕捉以及识别这些过程是另外一回事:这些非自愿、无法控制的细微表情只停留瞬间,通常在40到60毫秒后消失。

通常,许多研究都使用一种名为面表肌电图(sEMG)的技术来定义并记录面部表情中肌肉形态的精确变化。通过测量面部肌肉的生物电活动,记录人类无法识别到的微表情。

这项新研究则使用了一种新型的穿戴式电极,该电极比sEMG设备更灵敏、更舒适,附带通过一种经过训练的机器学习工具读取视频片段中的面部表情。该系统由放置在两组面部肌肉上的电极贴纸组成,即嘴唇附近的脸颊肌肉和眉毛上方的肌肉。电信号被传递给一个经过训练的机器学习算法,该算法能够将假话和真话分开,并且能够检测出参与者的谎言。

Levy解释说,由于这是一项初步研究,谎言本身非常简单。在测试中,参与者被配对并被安排坐在彼此的对面。每一对中的一个人被戴上耳机,耳机里播放着“线”或“树”这个词,然后佩戴者被要求向他们的伙伴转述其中一个词。无论转述的词是真还是假,他的伙伴都无法判断。但是,传感系统却成功地做到了这一点。

Levy和他的同事在论文中写道:“通过谎言识别算法我们成功检测到了所有受试者的谎言,比未经训练的人类做得更好。”

但研究发现,仍然需要做更多的工作来改进算法,人们的“告密”肌肉很容易随着时间的推移而产生变化。研究人员补充说:“有趣的是,机器学习算法也很难检测到能够成功欺骗对手的个人。”

在现实生活或高风险的情况下,侦查谎言显然更具挑战性,在这些情况下,受试者通常言语中真假参半。除“用词”欺骗以外,还有其他类型的欺骗,如遗漏、规避和使用模棱两可的语言来掩饰真相,这种情况会使事态复杂化。

当然,现在一切还为时过早,因为还有很多其它的原因能够导致受试者没有说谎却出现情绪紧张的情况。时间会证明系统是否具有分辨这种情况的能力。

“我们希望,经过不断的开发和测试,最终能够提供一种比常规测谎仪更为严谨可靠的替代方案”,Levy说。

该团队计划继续对其软件算法进行训练为面部微表情检测提供更高的精度,以便最终不再依赖电极。并且,将采用更复杂的谎言模式来完善系统。

研究人员总结道:“有许多可能的欺骗表现形式,我们目前只发现了其中的两种。”

该研究发布在此处:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/brb3.2386