Исследователи из Пенсильванского государственного университета (Penn State University) разработали уникальное носимое устройство размером с пластырь, которое позволяет считывать эмоции человека даже в тех случаях, когда он пытается их скрыть. Результаты работы были опубликованы в марте 2025 года в журнале Nano Letters.
Стикер крепится прямо на кожу, например, на щеку, и изготовлен из тонких слоев гибких металлов — платины и алюминия, свернутых и вырезанных волнообразными узорами, что даёт устройству высокую эластичность и возможность сохранять работоспособность при сгибании, растяжении или растягивании. Питание обеспечивает встроенный перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор.
Девайс одновременно измеряет несколько физиологических параметров без помех между сигналами (без кросстока): температуру кожи, потоотделение (влажность), частоту сердцебиения и насыщение крови кислородом. Сочетание этих показателей позволяет создать более точный профиль эмоционального состояния, чем анализ только одного сигнала.
Исследования показали, что повышение температуры кожи часто связано с такими эмоциями, как удивление и гнев. Понижение температуры коррелирует с радостью, страхом или печалью. Повышенное потоотделение и учащённый пульс характерны для страха. Анализ совокупности данных с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения позволяет точно предсказывать эмоциональное состояние пользователя почти в реальном времени.
В эксперименте приняли участие восемь добровольцев, которые смотрели видеоролики, вызывающие целенаправленные эмоции — радость, страх, печаль, гнев и отвращение. В первом испытании участники выражали эмоции на лице, и устройство демонстрировало точность распознавания в 92,28%. Во втором испытании противодействие была усложнена: участники не показывали эмоций мимикой, однако гаджет всё равно идентифицировал эмоции с точностью 88,83%.
Профессор Хуанью «Ларри» Ченг, ведущий автор исследования, отметил: «Полагаясь только на выражения лица, можно ошибиться в понимании эмоций. Люди часто не показывают то, что действительно чувствуют. Поэтому мы интегрируем анализ мимики с другими физиологическими сигналами, что приведёт к улучшению мониторинга и поддержке психического здоровья». А аспирант Янбо Юань, соавтор статьи, подчеркнул: «Эта технология может помочь людям, испытывающим психологические трудности, которые не всегда готовы честно говорить о своих проблемах, даже с собой».
Главные возможности устройства включают помощь врачам и психологам в выявлении скрытых эмоциональных реакций пациентов, улучшение контроля психического состояния у тех, кто не выражает свои чувства открыто, а также мониторинг неговорящих пациентов. Это открывает путь к раннему выявлению и своевременному вмешательству при ментальных расстройствах.
Новый стикер сочетает в себе передовые технологии мультибиомониторинга с искусственным интеллектом, исключая кроссток сигналов и обеспечивая высокую гибкость и комфорт при носке. Работа над устройством проводилась коллективом под руководством Яньбо Юаня, Хончэн Сюй, Либо Гао и Хуанью Ченга и опубликована в Nano Letters в 2025 году.
Изображение носит иллюстративный характер
Стикер крепится прямо на кожу, например, на щеку, и изготовлен из тонких слоев гибких металлов — платины и алюминия, свернутых и вырезанных волнообразными узорами, что даёт устройству высокую эластичность и возможность сохранять работоспособность при сгибании, растяжении или растягивании. Питание обеспечивает встроенный перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор.
Девайс одновременно измеряет несколько физиологических параметров без помех между сигналами (без кросстока): температуру кожи, потоотделение (влажность), частоту сердцебиения и насыщение крови кислородом. Сочетание этих показателей позволяет создать более точный профиль эмоционального состояния, чем анализ только одного сигнала.
Исследования показали, что повышение температуры кожи часто связано с такими эмоциями, как удивление и гнев. Понижение температуры коррелирует с радостью, страхом или печалью. Повышенное потоотделение и учащённый пульс характерны для страха. Анализ совокупности данных с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения позволяет точно предсказывать эмоциональное состояние пользователя почти в реальном времени.
В эксперименте приняли участие восемь добровольцев, которые смотрели видеоролики, вызывающие целенаправленные эмоции — радость, страх, печаль, гнев и отвращение. В первом испытании участники выражали эмоции на лице, и устройство демонстрировало точность распознавания в 92,28%. Во втором испытании противодействие была усложнена: участники не показывали эмоций мимикой, однако гаджет всё равно идентифицировал эмоции с точностью 88,83%.
Профессор Хуанью «Ларри» Ченг, ведущий автор исследования, отметил: «Полагаясь только на выражения лица, можно ошибиться в понимании эмоций. Люди часто не показывают то, что действительно чувствуют. Поэтому мы интегрируем анализ мимики с другими физиологическими сигналами, что приведёт к улучшению мониторинга и поддержке психического здоровья». А аспирант Янбо Юань, соавтор статьи, подчеркнул: «Эта технология может помочь людям, испытывающим психологические трудности, которые не всегда готовы честно говорить о своих проблемах, даже с собой».
Главные возможности устройства включают помощь врачам и психологам в выявлении скрытых эмоциональных реакций пациентов, улучшение контроля психического состояния у тех, кто не выражает свои чувства открыто, а также мониторинг неговорящих пациентов. Это открывает путь к раннему выявлению и своевременному вмешательству при ментальных расстройствах.
Новый стикер сочетает в себе передовые технологии мультибиомониторинга с искусственным интеллектом, исключая кроссток сигналов и обеспечивая высокую гибкость и комфорт при носке. Работа над устройством проводилась коллективом под руководством Яньбо Юаня, Хончэн Сюй, Либо Гао и Хуанью Ченга и опубликована в Nano Letters в 2025 году.
