區(qū)分抑郁和自殺行為,機(jī)器學(xué)習(xí)是怎么做到的?
機(jī)器看起來是冰冷的,但也是可以是有溫度的。人工智能可以通過情感模型,對一些人類只能感性判斷的其他人的情緒和行為,進(jìn)行精準(zhǔn)地判斷。
情感是人類社會的基本要素。
你仔細(xì)想想:凡是擁有分析價值的事物都受到人類行為的影響。
心懷不滿的員工可能會無視盡職調(diào)查,或者泄露信息或者惡意破壞公司數(shù)據(jù),造成網(wǎng)絡(luò)攻擊;股票市場取決于經(jīng)濟(jì)環(huán)境,而經(jīng)濟(jì)環(huán)境本身取決于大眾行為。
眾所周知,在人類交流溝通中,我們的言語僅能傳遞7%的信息,而其余93%均由面部表情和其他非言語行為傳遞。心理學(xué)和行為經(jīng)濟(jì)學(xué)均致力于這一領(lǐng)域的研究。
如果能夠有效衡量和分析情緒,便能為社會帶來巨大改善。
加利福尼亞大學(xué)舊金山分校一位心理學(xué)教授保羅·艾克曼著有《說謊:如何識破政界、軍界、商界及婚姻中的騙局》,在這本書中,他描述了心理學(xué)家:如何通過閱讀面部表情,發(fā)現(xiàn)病人試圖掩蓋的自殺傾向?
聽起來有點(diǎn)像人臉識別模型所做的工作。
- 神經(jīng)映射怎么樣?
- 我們能否有效地從神經(jīng)沖動中映射情緒狀態(tài)?
- 能否改善認(rèn)知能力,甚至是情商和有效溝通呢?
現(xiàn)有的大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以解決世界上存在的許多問題。
不過正如每個數(shù)據(jù)科學(xué)問題一樣,我們需要深入情感建模這一核心挑戰(zhàn):
- 如何構(gòu)建問題?我們的模型類別應(yīng)該是什么?優(yōu)化的目的是什么?
- 我們應(yīng)該收集哪些數(shù)據(jù)?我們尋找的是什么樣的相關(guān)性?應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注哪些方面?
- 訪問此類數(shù)據(jù)是否存在問題?對于獲取情感,社會和文化上的觀點(diǎn)是什么樣的?需要維護(hù)哪些隱私法規(guī)?數(shù)據(jù)安全問題呢?
衛(wèi)生保健
向醫(yī)生說謊的患者并不少見。
人們和醫(yī)生面對面的時間很少,再加上尷尬,加劇了人們對醫(yī)生的不信任。
一個數(shù)字健康平臺ZocDoc顯示:因?yàn)閷擂位蚝ε率艿皆u判,近一半(46%)的美國人沒有向醫(yī)生坦誠健康問題;約三分之一(27%)的人表示自己隱瞞了細(xì)節(jié),因?yàn)樗麄冋也坏胶线m的機(jī)會或是預(yù)約時長不夠;還有一部分人表示(32%)醫(yī)生沒有提出任何問題或詢問他們是否受到任何問題困擾。
這主要對自殺產(chǎn)生了影響。
據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)稱:每年有多達(dá)80萬人死于自殺,其中60%面臨嚴(yán)重抑郁癥。盡管抑郁癥患者自殺風(fēng)險較高,但抑郁自殺和抑郁的個體之間的差異并不容易察覺到。
蒂娜·扎伊迪在她的博客中描述:機(jī)器學(xué)習(xí)通過面部表情來區(qū)分抑郁和自殺行為。
這就意味著:一名能夠?qū)︼L(fēng)險因素進(jìn)行深入評估的自殺專家,預(yù)測患者未來的自殺意圖和行為的準(zhǔn)確度,與一個對病人一無所知的人相當(dāng)。
這和扔硬幣判斷沒什么區(qū)別。
雖然使用監(jiān)控學(xué)習(xí)模型識別面部表情的技術(shù)仍在開發(fā)中,但該領(lǐng)域已經(jīng)展現(xiàn)出了很多前景。
通過向量機(jī)分析得出的真笑(上圖)和假笑(下圖)結(jié)果幫助檢測自殺風(fēng)險(來源:自殺意圖的面部行為指標(biāo)研究,Laksanaet等)。
南加州大學(xué)、卡內(nèi)基梅隆大學(xué)和辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家,合作撰寫的一份報告對利用非言語面部行為檢測自殺風(fēng)險進(jìn)行了調(diào)查研究。
研究聲稱:已發(fā)現(xiàn)一種區(qū)分抑郁癥和自殺癥患者的方法。
他們利用向量機(jī),發(fā)現(xiàn)面部行為描述符,例如:自殺和非自殺組之間微笑(涉及眼輪匝肌的收縮的微笑,即“真笑”)的程度(百分比)差異具有統(tǒng)計學(xué)上的意義。
認(rèn)知能力
認(rèn)知能力是一種大腦技能,任何任務(wù)都離不開認(rèn)知能力。
認(rèn)知能力更多地與和我們學(xué)習(xí)、記憶、解決問題和關(guān)注的機(jī)制相關(guān),而不是實(shí)際的知識。
人們都希望提高認(rèn)知能力,試問,誰不想改善記憶力、迅速掌握晦澀的抽象概念、 更清楚地“看到事物之間的聯(lián)系”?
蘋果應(yīng)用商店中的Elevate軟件
目前,有一些應(yīng)用程序可以幫助我們培養(yǎng)認(rèn)知能力。
例如:Elevate,它包含訓(xùn)練大腦的游戲,用戶可以選擇適合自己的難度,以提高心算、閱讀和批判性思維能力。
最佳認(rèn)知功能的價值無需贅言。
我們一直在突破5種感官的界限,以便更深入地了解我們周圍的世界,例如:在圖像識別領(lǐng)域,通過觀察遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出RGB光譜的變量,人工智能可以比人類看到更多的東西,這又有助于我們超越自己的視覺限制。
但是,當(dāng)時我們可以實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù),為何還要給自己設(shè)限,使用2D屏幕來顯示3D對象?
Nanome公司開發(fā)出了用于分析抽象分子結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)讓我們仿佛瞬移到另一個世界。
這涉及到計算材料科學(xué)和生物學(xué)兩個領(lǐng)域??梢暬瘡?fù)雜的分子結(jié)構(gòu),對許多研究人員來說是一個挑戰(zhàn)。
Nanome公司利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可視化這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu),而且已經(jīng)有很多創(chuàng)業(yè)公司在解剖學(xué)領(lǐng)域使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)來培訓(xùn)外科醫(yī)生。
數(shù)據(jù)可視化技術(shù)Parallel Coordinate將七維空間可視化
數(shù)據(jù)可視化和降維算法這些新用語隨著技術(shù)產(chǎn)生流行開來。
這些技術(shù)可以幫助我們更好地體驗(yàn)周圍世界,例如:我們有平行坐標(biāo),允許我們在高維空間中進(jìn)行可視化和過濾,而t-SNE可以將復(fù)雜空間分解為2D或3D空間,之后對其進(jìn)行可視化。
情緒智力
情緒智力是一種能力,指:人能夠意識到、控制和表達(dá)自己的情緒,懷著同理心理智處理人際關(guān)系的能力。
所有人都會感受到情緒,但是只有少數(shù)人能夠在情緒產(chǎn)生時準(zhǔn)確識別它們。這可能是缺乏自我意識,或是我們表達(dá)情感的詞匯過于貧瘠造成的。
很多時候,我們甚至不知道我們想要什么。我們努力以特定的方式與周圍的人產(chǎn)生聯(lián)系,或是消費(fèi)特定的產(chǎn)品,這樣做的時候,我們會感受到一種難以描述的獨(dú)特情感。
我們感受的不僅僅是快樂、悲傷、憤怒、焦慮或恐懼,我們的情緒是這些情感的復(fù)雜組合。理解我們自己,以及周圍人的情緒的能力,對于情緒健康和維持良好關(guān)系至關(guān)重要。
顏色對應(yīng)情緒(從左至右)分別為:滿足、愉快、驚訝、恐懼、憤怒、悲傷、平靜。
分布式的大腦活動模式預(yù)測了fMRI掃描檢測到的抽象情感(上圖)和靈敏度范圍(下圖)(來源:解讀人腦中的自發(fā)情緒狀態(tài),Kragal等)
通過神經(jīng)映射領(lǐng)域的創(chuàng)新,我們將更好地了解我們作為人類的身份,以及自己的各種情緒狀態(tài)。
監(jiān)督學(xué)習(xí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些共同的情感。通過對腦電波進(jìn)行無監(jiān)督學(xué)習(xí),我們可以更好地理解復(fù)雜的情緒模式,例如:簡單的異常值檢測算法可能會揭示新的情緒模式,或是重要的情緒壓力因素來引起注意。
這些研究可以找到創(chuàng)新的方法改善情緒智力。
準(zhǔn)確閱讀微表情可以促進(jìn)商業(yè)談判(來源:TED演講:肢體語言和微表情如何預(yù)測成功 – 帕特里克和卡西亞·維茲沃斯基)
用于防止自殺的監(jiān)督圖像識別模型也可以讓人們識別交談對方的情感。
這里有一個關(guān)于微表情的TED演講,它展示了:如何通過閱讀微表情在商務(wù)談判時預(yù)估理想價格。
它還提到:那些擅長閱讀微表情的銷售人員,比不擅長的人銷售額高出20%。如果想獲得這20%的優(yōu)勢,可以買一副能識別微表情的眼鏡。
情緒智力既包括理解我們自己的情緒,也包括善于捕捉周圍人的情緒。通過深入研究我們的情緒狀態(tài),我們可以解鎖之前從未體驗(yàn)過的新情緒。如果得到合理運(yùn)用,人工智能可以幫助我們和身邊的人建立有意義的聯(lián)系。
體驗(yàn)與想象
想象力是一種能力,幫助我們形成五感無法感知的新觀點(diǎn)、圖像和概念。
人工智能會對我們的經(jīng)驗(yàn)和想象力產(chǎn)生影響:改善我們的認(rèn)知能力,提高情商。
簡而言之,一旦擁有了更豐富的認(rèn)知能力和情感智能模式,我們將能感受到今日一般人無法想象的思想和觀點(diǎn)。
牛津大學(xué)的一位哲學(xué)系教授尼克·博斯特羅姆寫過一篇論文,題為“長大后,我為何想成為一名新人類”。
這篇文章描述了新型體驗(yàn)?zāi)J饺绾卧鰪?qiáng)我們的經(jīng)驗(yàn)和想象力,讓我們假設(shè)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J皆诳臻gX中表示。
10年后的經(jīng)驗(yàn)?zāi)J皆诳臻gY中表示,空間Y將遠(yuǎn)大于空間X,這個未來主義的空間Y除了傳統(tǒng)意義上的快樂,悲傷和瘋狂之外,還會包含新的情感。
在空間 Y中,甚至可以讓我們理解抽象思想,表達(dá)出我們一度想表達(dá)卻無法表達(dá)的事物。每個人都能以各種方式看待世界,我們的想象力甚至連梵高都難以企及。
空間Y實(shí)際上可以開啟一個充滿無限可能的新世界,遠(yuǎn)超我們的想象。未來,人們將會擁有更多元的思考、更豐富的感受、更充實(shí)的體驗(yàn)。
交流溝通
人一旦缺乏情商,便很難與他人接觸。缺乏情商的人常常感到被人誤會,因?yàn)樗麄儧]有以大家能夠理解的方式傳達(dá)信息。即便是情商高的人也知道他們無法完美地表達(dá)每一個想法。 未來AI有望通過增強(qiáng)自我表達(dá)來改變這一現(xiàn)狀。
谷歌眼鏡將德語翻譯為英語(來源:谷歌收購Word Lens制造商推動翻譯業(yè)務(wù))
10年前,我們的大多數(shù)通信僅限于手機(jī)和電子郵件。當(dāng)今,我們擁有了視頻會議、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和社交媒體上的各種應(yīng)用程序。
當(dāng)我們提高我們的認(rèn)知能力和情商時,我們可以通過更清晰和更淺顯的習(xí)語來表達(dá)自己。
谷歌眼鏡可以即時翻譯外國文本。在前文我已經(jīng)提到過谷歌眼鏡可以閱讀微表情。但是,為什么要將溝通僅限于我們能夠“看到”的范圍內(nèi)?
通過向安置在頭盔上的傳感器發(fā)送電脈沖來控制無人機(jī)(來源:佛羅里達(dá)大學(xué)舉行獨(dú)特的“精神控制”無人機(jī)比賽)
佛羅里達(dá)大學(xué)的學(xué)生可以使用精神控制無人機(jī)。我們甚至可以使用振動的游戲手柄,利用我們的觸覺,使馬里奧賽車游戲更加逼真。
今天的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)僅限于視覺和聽覺。在未來,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)還會讓擴(kuò)展到味覺、觸覺和嗅覺。
除了五感之外,我們對某些情境的情緒反應(yīng)可能會通過AI的力量進(jìn)行微調(diào)和優(yōu)化。我們也可以感受非人或超自然角色的情緒,例如:感受艾瑪?shù)男乃?,或是從口袋妖怪的冒險中體味興奮。
潛在挑戰(zhàn)
盡管我已經(jīng)闡明人工智能幫助我們能夠識別情感,了解自己和周圍的人,但我們不能忘記潛在的挑戰(zhàn):
數(shù)據(jù)安全
世界隱私論壇稱,被盜醫(yī)療保健憑證的黑市價值約為50美元,相比之下,被盜信用卡信息或社會安全號碼僅為1美元。同樣,心理健康信息也是非常敏感的個人數(shù)據(jù),容易遭到竊取。就像信用卡和健康保險信息一樣,和情緒相關(guān)的信息也會被黑客盯上,因?yàn)檫@在黑市可以賣到不錯的價錢。
政府?dāng)?shù)據(jù)規(guī)則
對于任何高度敏感的個人數(shù)據(jù),不同的國家或地區(qū)都有不同法規(guī)。
在美國,醫(yī)療保健相關(guān)數(shù)據(jù)需要遵守HIPAA(健康保險流通與責(zé)任法案)法規(guī),而與金融應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)則需要遵守PCI(第三方支付行業(yè))認(rèn)證。
放眼世界,歐盟制定了GDPR(通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例),中國有SAC(中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會)。
道德邊界
就像其他新技術(shù)一樣,獲取情緒的信息會遭到社會的疑問和抵觸,我們必須直面現(xiàn)實(shí)。
醫(yī)生查看我們的情緒數(shù)據(jù),幫助我們改善我們的健康,這無可厚非,但我們絕不希望保險公司也能獲得數(shù)據(jù),從而借此收取高額保費(fèi)。
按照這種思路,我們懷疑美國有操縱群眾心理來決定投票走向的行為。
然而,道德規(guī)范在很大程度上依賴于特定社會中被視為“準(zhǔn)則”的事物。如果社會現(xiàn)在無法接受一種事物,未來也不會接受。
雖然數(shù)據(jù)科學(xué)在這一領(lǐng)域的某些方面的應(yīng)用會讓公眾感到不舒服,但其他一些應(yīng)用,如:防止信用欺詐和反洗錢的欺詐分析,以及亞馬遜和Netflix等推薦系統(tǒng)的營銷分析,都是完全可以接受的。
引入新觀念時,社會對此的接受程度很大一部分取決于收集到的數(shù)據(jù)用來解決怎樣的問題。
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