MIT 发表「心电感应」技术,隔空利用无线电波就能知道你的心情好坏

时间:2020-06-08 作者:
MIT 发表「心电感应」技术,隔空利用无线电波就能知道你的心情好坏

由麻省理工学院电脑科学与人工智慧实验室开发的 EQ-Radio 技术,其概念为透过特殊装置发出 RF 无线电波,并接收从周遭人体反射的讯号,在分析讯号之后就能推测人们是处于开心、难过还是生气等等心情,而且在目前开发中的阶段,準确度就高达 87%。

无线电波了解你

根据维基百科记载,无线电频率(Radio Frequency,缩写 RF)指的是在 3 kHz 至 300 GHz 频率範围内的无线电波,诸如我们日常生活中经常使用的 Wi-Fi 无线网路或是蓝牙无线装置,都归属于这个範围内。

然而美国麻省理工学院的电脑科学与人工智慧实验室(Massachusetts Institute of Technology, Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory),却将无线电波应用在生理监控,并提出可以侦测周遭人们情绪的 EQ-Radio 技术。

在运作的过程中,EQ-Radio 装置会发出 RF 无线电波,当无线电波碰触到周遭人们之后,就会产生反射,EQ-Radio 装置在接收这些反射的回波讯号后,就会使用特殊的演送法,从讯号中分析、撷取个人心跳的状态,且心跳状态的準确度可以跟安装于身体上的心电图(Electrocardiography,ECG)相题并论。

在取得受测者的心电图数据后,接下来系统就会透过深度学习的协助,分析心率与情绪相关的特徵,如此一来就能推断受测者当时的情绪状况如何。

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系统会接收无线电波碰到人体反射的回波讯号。

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并将呼吸与心跳分离成两组数据。

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接着透过深度学习的协助,分析心率与情绪相关的特徵。

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便能推断受测者当时的情绪状况,且準确度高达 87%。

可应用于物联网领域

然而这看似简单的流程也蕴藏许多困难,例如在回波讯号中,受测者的呼吸与心跳数据会调变成单一数据,因此系统需要设法分离成两组数据。由于呼吸的节奏比心跳慢,因此在分离数据时,需要统计较常时间的资料(如 30 秒以上),以判读每次呼吸与心跳。其次,因为 EQ-Radio 回波讯号对于心跳的反应不如心电图明显,而且心跳间隔(Interbeat Interval,IBI)的差异往往只有数毫秒之差,如何提升準确度也是一大挑战。

开发团队也提出了一些应用情境的举例,例如电影厂商可以在影片播放时,透过 EQ-Radio 侦测观众的情绪反应,或是将 EQ-Radio 连接至家中的物联网系统,让灯光与音乐自动随着心情变化。

更多 EQ-Radio 的相关资讯,可以参考电脑科学与人工智慧实验室所发表的 Emotion Recognition using Wireless Signals 一文。

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接受到的回波讯号,每个明显周期代表一次呼吸,而信号中的「杂讯跳动」则代表心跳。

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回波讯号经演算法微分两次后,可以得到讯号的加速度(变化量),与心电图数据相当接近。

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电影片商可以透过 EQ-Radio 分析观众在电影播放时的情绪变化。

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若家中的物联网系统有连接至照明与音响设备,就可以在 EQ-Radio 的协助下,让灯光与音乐自动随着心情变化。

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