Neamhoird Meabhairshláinte a Fhiagnóisiú Trí Mheastachán Léirithe Facial AI

Tá modh forbartha ag taighdeoirí ón nGearmáin chun neamhoird mheabhrach a aithint bunaithe ar abairtí gnúise arna léiriú ag fís ríomhaire.

Ní hamháin go bhféadfaidh an cur chuige nua idirdhealú a dhéanamh idir na hábhair nach bhfuil tionchar orthu agus na hábhair a bhfuil tionchar orthu, ach féadann sé idirdhealú ceart a dhéanamh freisin ar dhúlagar ó scitsifréine, chomh maith leis an méid a bhfuil tionchar ag an ngalar ar an othar faoi láthair.

Chuir na taighdeoirí íomhá ilchodach ar fáil a léiríonn an grúpa rialaithe as a gcuid tástálacha (ar chlé san íomhá thíos) agus na hothair atá ag fulaingt ó neamhoird mheabhrach (ar dheis). Déantar céannachtaí na n-ildhaoine a chumasc sna léirithe, agus ní léiríonn ceachtar den dá íomhá duine ar leith:

Foinse: https://arxiv.org/pdf/2208.01369.pdf

Is gnách go mbíonn malaí ardaithe, radharcanna leadránach, aghaidheanna ata agus gothaí béal madraí crochta ag daoine aonair a bhfuil neamhoird mhothúchánach orthu. Chun príobháideacht othar a chosaint, is iad na híomhánna ilchodacha seo na cinn amháin a chuirtear ar fáil chun tacú leis an saothar nua.

Go dtí seo, baineadh úsáid as go príomha mar uirlis fhéideartha chun diagnóis bhunúsach a aithint. Tugann an cur chuige nua, ina ionad sin, modh féideartha chun dul chun cinn othar le linn cóireála a mheas, nó eile (d'fhéadfadh, cé nach bhfuil sé le tuiscint sa pháipéar) ina dtimpeallacht baile féin le haghaidh monatóireachta othar seachtrach.

Deir an páipéar*:

'Ag dul níos faide ná diagnóis meaisín de dúlagar sa ríomhaireacht affective, a forbraíodh i roimhe seo staidéir, léirímid go bhfuil i bhfad níos mó faisnéise sa riocht intomhaiste tionchar a mheastar trí fhís ríomhaire ná mar atá san aicmiú catagóiriúil.'

Thug na taighdeoirí teideal don teicníc seo Einceifileagrafaíocht Leictreonach Opto (OEG), modh éighníomhach iomlán chun staid mheabhrach a bhaint amach trí anailís íomhá aghaidhe in ionad braiteoirí tráthúla nó teicneolaíochtaí íomháithe leighis atá bunaithe ar gha.

Baineann na húdair de thátal as go bhféadfadh OEG a bheith ní hamháin mar chabhair thánaisteach amháin maidir le diagnóis agus cóireáil, ach, san fhadtéarma, athsholáthar féideartha ar chodanna meastóireachta áirithe den phíblíne cóireála, agus ceann a d’fhéadfadh gearradh siar ar an am atá riachtanach don othar. monatóireacht agus diagnóis tosaigh. Tugann siad faoi deara:

'Tríd is tríd, léiríonn na torthaí atá tuartha ag an meaisín comhghaolta níos fearr i gcomparáid leis na ceistneoirí atá bunaithe ar rátáil bhreathnadóir cliniciúil íon agus tá siad oibiachtúil freisin. Is díol suntais freisin an tréimhse tomhais réasúnta gairid de chúpla nóiméad do na cuir chuige fís ríomhaire, cé go mbíonn uaireanta uaireanta ag teastáil do na hagallaimh chliniciúla.'

Mar sin féin, tá fonn ar na húdair a aibhsiú gur caitheamh aimsire ilmhódach é cúram othar sa réimse seo, agus go leor táscairí eile ar staid an othair le cur san áireamh seachas a gcuid gothaí gnúise amháin, agus go bhfuil sé ró-luath a mheas go bhféadfadh córas den sórt sin a bheith ann. cuir chuige traidisiúnta go hiomlán in ionad neamhoird mheabhrach. Mar sin féin, measann siad gur teicneolaíocht aguisín a bhfuil gealladh fúthu OEG, go háirithe mar mhodh chun éifeachtaí na cóireála cógaisíochta i réimeas forordaithe othar a ghrádú.

An páipéar dar teideal Aghaidh na Neamhoird Affairiúla, agus tagann sé ó ochtar taighdeoirí ó raon leathan institiúidí ón earnáil phríobháideach agus phoiblí taighde leighis.

Dáta

(Déileálann an páipéar nua den chuid is mó leis na teoiricí agus na modhanna éagsúla a bhfuil tóir orthu faoi láthair maidir le diagnóis othar ar neamhoird mheabhrach, agus aird níos lú ná mar is gnách ar na teicneolaíochtaí agus na próisis iarbhír a úsáidtear sna tástálacha agus i dturgnaimh éagsúla)

Bhí bailiú sonraí ar siúl in Ospidéal na hOllscoile in Aachen, le 100 othar cothromaithe ó thaobh inscne agus grúpa rialaithe de 50 duine nach ndeachaigh i bhfeidhm orthu. I measc na n-othar bhí 35 duine ag fulaingt ó scitsifréine agus 65 duine a raibh dúlagar orthu.

Maidir leis an gcuid othar den ghrúpa tástála, rinneadh na tomhais tosaigh tráth an chéad ospidéal, agus an dara ceann sular scaoileadh saor ón ospidéal iad, thar mheántréimhse 12 sheachtain. Earcaíodh rannpháirtithe an ghrúpa rialaithe go treallach ón bpobal áitiúil, agus bhí a n-ionduchtú agus a n-urscaoileadh féin ag teacht le hionduchtú agus 'scaoileadh' na n-othar féin.

Go bunúsach, ní mór an ‘fhírinne talún’ is tábhachtaí do thurgnamh den sórt sin a dhiagnóisiú a fhaightear trí mhodhanna ceadaithe agus caighdeánacha, agus ba é seo an cás i gcás trialacha OEG.

Mar sin féin, fuair an chéim bailithe sonraí sonraí breise a bhí níos oiriúnaí do léirmhíniú meaisín: gabhadh agallaimh de 90 nóiméad ar an meán thar thrí chéim le ceamara gréasáin tomhaltóra Logitech c270 ag 25fps.

Caighdeán a bhí sa chéad seisiún agallamh le Hamilton (bunaithe ar thaighde tháinig timpeall 1960), mar a thabharfaí de ghnáth ar chead isteach. Sa dara céim, go neamhghnách, léiríodh na hothair (agus a gcomhghleacaithe sa ghrúpa rialaithe). físeáin de shraith gothaí gnúise, agus d’iarr orthu aithris a dhéanamh ar gach ceann díobh seo, agus a meastachán féin ar a riocht meabhrach ag an am sin a lua, lena n-áirítear staid mhothúchánach agus déine. Mhair an chéim seo timpeall deich nóiméad.

Sa tríú céim agus sa chéim dheireanach, taispeánadh 96 físeán d'aisteoirí do na rannpháirtithe, a mhair beagán níos mó ná deich soicind an ceann, ag cur in iúl de réir dealraimh eispéiris dhianmhothúchánacha. Iarradh ar na rannpháirtithe ansin an mothúchán agus an déine a léirítear sna físeáin a mheas, chomh maith lena mothúcháin chomhfhreagracha féin. Mhair an chéim seo timpeall 15 nóiméad.

Modh

Chun meánmhéid na n-aghaidheanna a gabhadh a bhaint amach (féach an chéad íomhá, thuas), gabhadh sainchomharthaí mothúchánacha leis an IomaNet creat. Ina dhiaidh sin, socraíodh an comhfhreagras idir an cruth aghaidhe agus an cruth aghaidh meánach (meán). claochlú affine píosawise.

Aitheantas mothúcháin tríthoiseach agus tuar gaze súl ar gach mír shuntasach a aithníodh sa chéim roimhe seo.

Ag an bpointe seo, tá tátal mothúcháin fuaime-bhunaithe tugtha le fios go bhfuil nóiméad inteagaisc tagtha ar staid mheabhrach an othair, agus is é an tasc atá ann ná an íomhá aghaidhe comhfhreagrach a ghabháil agus an ghné sin agus an fearann ​​sin dá staid tionchair a fhorbairt.

(San físeán thuas, feicimid an obair atá forbartha ag údair na dteicneolaíochtaí aitheantais mothúcháin tríthoiseach a úsáideann na taighdeoirí don saothar nua).

Ríomhadh cruth geodasach an ábhair do gach fráma de na sonraí, agus Dianscaoileadh Luach Uatha (Svd) laghdú i bhfeidhm. Sa deireadh múnlaíodh na sonraí sraithe ama a tháinig as mar a VAR próiseas, agus ansin a laghdú tuilleadh trí SVD roimh oiriúnú MAP.

Sreabhadh oibre don phróiseas laghdaithe geodesic.

Próiseáladh na luachanna valence agus arousal sa líonra EmoNet freisin le samhaltú VAR agus ríomh seicheamh eithne.

Turgnaimh

Mar a míníodh níos luaithe, is páipéar taighde leighis go príomha atá sa saothar nua seachas aighneacht chaighdeánach fís ríomhaire, agus cuirimid an léitheoir chuig an bpáipéar féin le haghaidh clúdach domhain ar na turgnaimh éagsúla OEG a reáchtálann na taighdeoirí.

Mar sin féin, chun achoimre a dhéanamh ar rogha díobh:

Leideanna Neamhord Affective

Iarradh ar 40 rannpháirtí anseo (nach bhfuil ón ngrúpa rialaithe nó othar) na meán-aghaidheanna measúnaithe (féach thuas) a rátáil maidir le roinnt ceisteanna, gan a bheith curtha ar an eolas faoi chomhthéacs na sonraí. Ba iad na ceisteanna:

Cad é inscne an dá aghaidh?
An bhfuil cuma tharraingteach ar na haghaidheanna?
An bhfuil na aghaidheanna seo iontaofa?
Conas a mheasúnaítear cumas na ndaoine seo gníomhú?
Cad é mothúchán an dá aghaidh?
Cén chuma craiceann atá ar an dá aghaidh?
Cad é an tuiscint atá ar an radharc?
An bhfuil coirnéil béil droopy ar an dá aghaidh?
An bhfuil donna súl ardaithe ar an dá aghaidh?
An othair chliniciúla iad na daoine seo?

Fuair ​​​​na taighdeoirí go raibh comhghaol idir na meastóireachtaí dalla seo agus staid chláraithe na sonraí próiseáilte:

Torthaí plota bosca don suirbhé ‘meánaghaidh’.

Measúnú Cliniciúil

Chun fóntas OEG sa mheasúnú tosaigh a mheas, rinne na taighdeoirí measúnú ar dtús ar cé chomh héifeachtach is atá an measúnú cliniciúil caighdeánach ann féin, ag tomhas na leibhéil feabhsaithe idir an ionduchtú agus an dara céim (faoin am sin is gnách go bhfaigheann an t-othar cóireálacha drugaí-bhunaithe.

Tháinig na taighdeoirí i gcrích go bhféadfaí stádas agus déine na hairíonna a mheas go maith leis an modh seo, ag baint amach comhghaol 0.82. Bhí sé níos dúshlánaí, áfach, diagnóis chruinn a dhéanamh ar scitsifréine nó ar dhúlagar, agus ní bhfuair an modh caighdeánach ach scór -0.03 ag an gcéim luath seo.

Deir na húdair:

'Go bunúsach, is féidir stádas an othair a chinneadh go réasúnta maith ag baint úsáide as na gnáthcheistneoirí. Mar sin féin, is é sin go bunúsach gach is féidir a thabhairt i gcrích uaidh. Ní thugtar le fios cé acu an bhfuil duine depressed nó in áit scitsifréine. Baineann an rud céanna leis an bhfreagra cóireála.'

Bhí na torthaí ón bpróiseas meaisín in ann scóir níos airde a fháil sa réimse faidhbe seo, agus scóir inchomparáide don ghné meastóireachta tosaigh othar:

Is fearr líon níos airde. Ar an taobh clé, tá torthaí caighdeánacha cruinneas meastóireachta bunaithe ar agallaimh thar cheithre chéim den ailtireacht tástála; ar dheis, torthaí meaisín-bhunaithe.

Diagnóis Neamhord

Ní fánach é an dúlagar ón scitsifréine a idirdhealú trí íomhánna d’aghaidheanna statacha. Agus é tras-bhailíochtaithe, bhí an próiseas meaisín in ann scóir ardchruinneas a fháil thar na céimeanna éagsúla de na trialacha:

I dturgnaimh eile, bhí na taighdeoirí in ann fianaise a léiriú gur féidir le OEG feabhsú othar a bhrath trí chóireáil chógaseolaíoch, agus cóireáil ghinearálta an neamhord:

'De bharr an tátal cúiseach ar an réamheolas eimpíreach ar an mbailiú sonraí, rinneadh an chóireáil chógaseolaíoch a choigeartú d'fhonn breathnú ar fhilleadh ar rialáil fiseolaíoch dhinimic an aghaidhe. Níorbh fhéidir tuairisceán den sórt sin a fheiceáil le linn an oideas chliniciúil.

'I láthair na huaire níl sé soiléir cé acu an mbeadh rath suntasach níos fearr ar an teiripe mar thoradh ar mholadh meaisín-bhunaithe den sórt sin. Go háirithe toisc go bhfuil a fhios cé na fo-iarsmaí is féidir le cógais a bheith acu thar thréimhse fada ama.

'Mar sin féin, bhrisfeadh [na cineálacha] cur chuige atá oiriúnaithe d'othair na bacainní a bhaineann leis an scéimre aicmithe chatagóireach choitinn atá fós in úsáid go príomha sa saol laethúil.'

* Mo thiontú ar luanna inlíne na n-údar go hipearnaisc.

Foilsíodh den chéad uair ar 3 Lúnasa 2022.