Компьютер научился определять боль по выражению и цвету лица

Исследователи из Массачусетского института технологий разработали компьютерную систему под названием DeepFaceLIFT, умеющую определять интенсивность боли по выражению лица человека. В отличие от похожих систем, новая разработка делает выводы не только на основе изображения, но и учитывает несколько других факторов: возраст, пол и цвет кожи лица. Исследование будет опубликовано в журнале Journal of Machine Learning Research, а препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.

Определение боли может быть затруднительным для врачей. Дело в том, что в отличие от, например, самих травм, боль — субъективное ощущение, ее восприятие индивидуально. Также в некоторых случаях пациент может быть заинтересован в том, чтобы имитировать боль, что может мешать медицинским работникам в лечении. Из-за этого в последние годы появляются различные компьютерные системы для этой задачи.

Исследователи из MIT решили в отличие от аналогичных разработок учитывать не только изображение лица пациента, но и ряд вспомогательных данных. Они добавили в систему данные о возрасте, поле и цвете кожи пациентов, поскольку известно, что люди из разных групп, сформированных по этим признакам, выражают боль по-разному. Сама система представляет собой двухстадийный обучаемый алгоритм, в которой первичную обработку выполняет полносвязная нейросеть, а ее выходные данные обрабатываются с помощью регрессии на основе гауссовских процессов.

В качестве тренировочных данных они использовали множество видеозаписей людей, испытывающих боль в плечевом суставе, которых просили выполнять различные движения руками. Исследователи также сравнивали свою систему с разработками других исследователей, и выяснили, что она верно распознает интенсивность боли в 35 процентах случаев, тогда как для контрольных данных аналогичный показатель составляет 19 процентов.

Исследователи признают, что пока их система не готова к внедрению, потому что система обучалась на изображениях, снятых в практически идеальных условиях. В дальнейшем они планируют значительно расширить набор исходных данных для более качественного обучения.

Недавно другая группа исследователей представила свою компьютерную систему для определения боли, правда, их разработка определяет ее у овец. Создатели системы позиционируют ее как инструмент для фермеров и ветеринаров, которая поможет им следить за состоянием скота и оказывать ему своевременную медицинскую помощь.

Григорий Копиев