Troestende robot

Tietokone lukee tunteesi

Suututtaako? Onko pinna kireällä? Ihmisten mielialoja lukevien tietokoneiden luvatataan muun muassa lisäävän liikenneturvallisuutta. Kannattaako sisintään silti paljastaa koneelle?

Suututtaako? Onko pinna kireällä? Ihmisten mielialoja lukevien tietokoneiden luvatataan muun muassa lisäävän liikenneturvallisuutta. Kannattaako sisintään silti paljastaa koneelle?

Shutterstock

Kuvittele, että istut kiperässä matematiikan kokeessa. Kaavojen pohtiminen saa kämmenet hikoilemaan, ja otsa menee ryppyyn.

Tietokoneen kamera tallentaa kulmiesi muuttuneen asennon, ja koneen tekoäly analysoi kasvosi.

Tekoäly on opetettu ymmärtämään, että kun silmäkulmat kohoavat tietyllä tavalla, ihminen on yllättänyt, ja jos kulmat ovat tietyssä asennossa, ihminen on huolestunut.

Tekoäly siis näkee, miltä sinusta tuntuu.

Vuonna 2029 tietokoneilla on tunneäly ja ne ovat yhtä vakuuttavia kuin ihmiset. Ray Kurzweil, keksijä ja tulevaisuustutkija

Hongkongissa True Light Collegessa tunteita lukevat tietokoneet ovat jo todellisuutta. Koulussa tietokoneiden tekoäly seuraa oppilaita ja havainnoi, mitkä tehtävät tuottavat heille vaikeuksia, jotta opettajat voivat antaa niissä lisäohjausta.

Jo vuosia on tekoälyn avulla on tunnistettu ihmisen kasvoja ja ääntä. Tekniikkaa käyttävät muun muassa kasvojentunnistusohjelmat ja digitaaliset avustajat, kuten Siri ja Alexa. Seuraava vaihe näyttää olevan tunteita tulkitseva tietokone.

Tunteita tulkitseva tietokone voi auttaa meitä ajamaan autoa turvallisellisesti ja lievittää stressiä, mutta tekniikkaa voidaan käyttää myös väärin.

Kasvot paljastavat

Tavanomainen tietokoneohjelma käsittelee tietoja sille annetun ohjeen mukaan ja kertoo sitten tuloksen.

Tekoäly sen sijaan analysoi tietoja oppiakseen niistä uutta. Tekoäly voi esimerkiksi oppia tunnistamaan kuvasta tietyt kasvot.

Esimerkiksi puhelimen kasvojentunnistustoiminto oppii tunnistamaan käyttäjän kasvot eikä avaa puhelimen lukitusta muille kasvoille.

Ajatustenluku

Tekoälyohjelma pystyy aivojen toimintaa analysoimalla päättelemään, mitä ihminen ajattelee.

© Thomas Arnoldi/Shutterstock

Ajatustenluku
© Thomas Arnoldi/Shutterstock

Tekoäly lukee ajatuksia

Tutkijat ovat myös kehittäneet tekoälyohjelman, joka osaa aivokuvannuksen avulla arvioida, mitä ihminen ajattelee. Lue lisää täältä.

Tekoälyn taustalla on neuroverkoksi kutsuttu tekniikka, jossa jäljitellään ihmisarvojen hermosolujen muodostamaa verkostoa.

Jokainen digitaalinen hermosolu tekee laskelmia kuvan pikseleistä ja lähettää tulokset verkostoon. Lopuksi analyysin tulosta verrataan tietokantaan tallennettuun kuvaan.

Mitä useampia kuvia neuroverkko analysoi, sitä enemmän se oppii. Vähitellen se päätyy samaan tulokseen, vaikka tieto ei kulkisikaan verkossa aivan samalla tavalla.

Tämän niin sanotun koneoppimisen tuloksena tekoäly oppii esimerkiksi tunnistamaan ihmisen kasvot eri kulmista.

Tunteita lukeva tekoäly toimii samalla logiikalla, mutta se keskittyy analysoimaan piirteitä, jotka paljastavat ihmisen tunteet ja mielialan. Näin tietokoneelle kehittyy eräänlainen tunneäly.

Ihmisen tunteet ilmenevät selvimmin kasvojen liikkeistä. Jokainen kasvojen lihasliike voidaan liittää tiettyihin tunteisiin. Näitä lihasliikkeiden ja tunteiden yhdistelmiä tekoäly käyttää analyysinsa pohjana.

Tietokone lukee tunteesi

Tietyt lihasliikkeet vastaavat tiettyjä tunteitä. Esimerkiksi surun merkki on se, että sisin silmäkulman lihas (1) nousee ja silmien välissä oleva lihas (4) laskee yhtä aikaa.

© Shutterstock

Kasvot kertovat tunteista

Vuonna 1978 yhdysvaltalaiset Paul Ekman ja Wallace Friesen kehittivät ilmeiden tulkintajärjestelmän, jolle he antoivat nimen Facial Action Coding System. Siinä he luokittelivat kasvojen lihasten liikkeet ja tunteet, joita liikkeet ilmaisevat.

Tunnetekoäly on ikään kuin digitaalinen vastine ihmisen myötätunnolle.

Radioaallot paljastavat kiihtymyksen

Liikenteessä joskus tunteet leiskuvat. On syntynyt jopa käsite rattiraivo. Se tarkoittaa turhauttavien liikennetilanteiden aiheuttamaa vihanpurkausta.

Yhdysvaltalaisyritys Affectiva on kehittänyt tekoöälyohjelman hillitsemään autoilijoiden tunnemyrskyjä.

Ohjelma seuraa kuljettajan ilmeitä taustapeiliin kameran avulla. Jos se havaitsee kasvolihasten kiristymistä tai käsien huitomista, se varoittaa kuljettajaa liian voimakkaista tunteista ja ehdottaa, että kuljettaja pysyy kaistallaan ja rauhoittuu.

Tunteet eivät näy vain kehon kielessä.

Rattiraivon merkit

Ohjelmistoyritys Affectiva on tuottanut algoritmin, joka voidaan käyttää tunnistamaan autoilijoissa rattiraivon merkkejä. Ohjelma tarkkailee kuljettajaa taustapeilin kameran avulla.

© Affectiva

Mieliala voidaan tunnistaa myös radioaalloista. Yhdysvaltalaisen Massachusettsin teknillisen yliopiston MIT:n tutkijat ovat kehittäneet tunnetekoälylaitteen, jolle he ovat antaneet nimen EQ-Radio. Se lähettää samanlaisia radioaaltoja kuin wifi-reititin, jonka kautta tietokoneesi luo internetyhteyden, mutta eri aallonpituuksilla.

Kun radioaallot osuvat ihmiseen, hengitys ja sydämen syke muuttavat niitä, ja EQ-Radio havaitsee muutokset.

Radioaallot, vartalo

EG-Radion radioaaltojen muoto muuttuu, kun ne osuvat ihmiseen. Niihin vaikuttaa sydämen syke ja rintakehän liike hengityksen tahdissa.

© Shutterstock

Radioaallot paljastavat mielialasi

MIT:n tutkijoiden kehittämä EQ-Radio mittaa radioaaltojen avulla ihmisen sykettä ja hengitystaajuutta ja päättelee niistä, millä tuulella ihminen on.

langaton signaali
© Ken Ikeda Madsen

1. Radioaallot osuvat ihmiseen

EQ-Radio lähettää radioaaltoja 5,5-7,2 gigahertsin taajuudella. Tavallisen wifi-reitittimen radioaaltojen taajuus on 2,4-5 gigahertsiä. Kun radioaallot osuvat ihmiseen, ne heijastuvat takaisin lähettimeen.

Signaali heijastuu ja rekisteröidään
© Ken Ikeda Madsen

2. Hengitys ja syke muuttavat aaltoja

Hengitys (vihreä) ja sydämen syke (punainen) saa aikaan pieniä liikkeitä kehossa. Liikkeet muuttavat ihmisestä takaisin EQ-Radio-lähettimeen heijastuvien radioaaltojen muotoa.

Algoritmi määrittää mielialan
© Ken Ikeda Madsen

Algoritmi lukee aalloista tunteet

EQ-Radion tekoäly analysoi radioaaltojen muutokset ja vertaa niitä tietokannan tietoihin siitä, millaiset aaltojen muodot vastaavat mitäkin tunnetta. Näin laite päättelee, onko ihminen esimerkiksi iloinen vai surullinen.

EQ-Radion kehittäjien mukaan laitteella on tarkoitus auttaa ihmisiä tunnistamaan ja helpottamaan esimerkiksi stressiä. EQ-Radio voidaan ohjelmoida vaikka himmentämään valaistusta tai soittamaan rauhoittavaa musiikkia, jos se havaitsee ihmisessä stressiä.

Edellä mainitut esimerkit eivät ole tulevaisuuden visioita, vaan niiden tekniikka on olemassa jo nyt.

Singaporelainen Opsis on kehittänyt tekoälyohjelman, jolla seurataan 4 300 ikäihmisen mielialaa. Ohjelma on jo oppinut tunnistamaan videokuvasta ihmisten kasvoilta eri tunnetiloja, kuten pelkoa, stressiä ja alakuloisuutta.

Tunnetekoäly autistien apuna

Vuonna 2012 Google julkisti kovan kohun saattelemana silmälasit, joihin oli liitetty minitietokone ja videokamera. Monet kahvilat ja baarit kielsivät Google-lasien käytön, koska videokuvauksen pelättiin loukkaavan asiakkaiden yksityisyyttä.

Google-lasien suosio jäi vaatimattomaksi, mutta jälkikäteen tutkijat ovat keksineet niille uusia käyttökohteita. Moniin niistä liittyy tekoälyohjelma.

Yhdysvaltalainen tutkijaryhmä

Tämä Massachusettsin teknillisen yliopiston MIT:n tutkijaryhmä kehitti ohjelmiston, joka lukee ihmisen mielialan radioaaltojen avulla.

© Jason Dorfman/MIT CSAIL

Yhdysvaltalaisen Stanfordin yliopiston tutkijat ovat varustaneet Google-lasit tunnetekoälyalgoritmillä, joka auttaa autistisia lapsia tulkitsemaan ihmisten ilmeitä.

Algoritmi seuraa lasien videokameran kuvaamien ihmisten kasvoja ja kertoo emojien kaltaisilla viesteillä lapselle, millä tuulella hänen näkemänsä ihmiset ovat. Tämä tieto auttaa lapsia toimimaan sosiaalisissa tilanteissa. Se on autisteille usein vaikeaa, koska he eivät aina osaa tulkita muiden ihmisten tunnetiloja.

Tunnetekoäly voi siis helpottaa ihmisten elämää. Tekniikkaan liittyy kuitenkin myös riskejä.

Yhdysvaltalainen tutkija Lisa Feldman Barrett osoitti vuonna 2021 Nature-tiedeaikakauslehdessä julkaistussa artikkelissaan, että sama kasvonilme voi ilmaista vihaa, iloa tai jotakin aivan muuta tunnetta sen mukaan, missä tilanteessa ihminen on.

Tietty kasvolihasten asento ei siis aina merkitse samaa tunnetta. Siksi on vaara, että tekoäly tulkitsee ihmisten kasvot väärin, Barrett varoittaa.

Ja vaikka tietokone periaatteessa laskisi aivan oikein, analyysin lähtöasetelma voi olla virheellinen. Marylandin yliopistossa University of Maryland Yhdysvalloissa vuonna 2018 tehdyssä tutkimuksessa huomattiin, että tekoäly usein tulkitsi samat kasvonilmeet tummaihoisten kasvoilla negatiivisiksi ja valkoihoisilla positiivisiksi. Tunnetekoäly voi siis tuottaa rasistisia analyysejä.

Ilmiön selitys oli yksinkertainen. Tekoäly oppii analysoimaan ilmeitä kasvokuvista, joihin ihmiset ovat liittäneet tiedon siitä, mitä tunnetta ilme kuvastaa. Jos kuvauksen laatineilla ihmisillä on ollut ihmisryhmiin liittyviä ennakkoasenteita, ne ovat siirtyneet myös kuvaukseen.

Vaikka tekoäly voitaisiin opettaa tunnistamaan ihmisten tunteet 100-prosenttisesti oikein, tekniikkaa voidaan silti käyttää epäeettisesti. Yritykset voisivat esimerkiksi kohdistaa tietynlaisia mainoksia ihmisille, jotka ovat alakuloisuuden takia erityisen herkkiä. Poliittiset puolueet taas voisivat kohdistaa pelottelukampanjoita ihmisille, joiden kasvoilla on pelon merkkejä.

Todennäköisesti tunnetekoälystä joka tapauksessa tulee osa ihmisten arkea joko manipulaation välineenä tai auttajana.

Tunnetekoälyä kehittävän Affectiva-yhtiön toimitusjohtaja Rana el Kaliouby sanoi jo vuonna 2015 TED Talks -esitelmässään:
"Tulevaisuudessa kaikissa digitaalisissa laitteissa on tunnesiru. Silloin emme edes muista, millaista oli silloin, kun saatoimme nyrpistää nenäämme laitteelle ilman, että se totesi: 'et tainnut tykätä siitä'."