Modelagem computacional para reconhecimento de emoções baseada na análise facial

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Libralon, Giampaolo Luiz
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Artificial intelligence; Emotion recognition; Expressões faciais; Facial expressions; Human-computer interaction; Inteligência artificial; Interação homem-máquina; Reconhecimento de emoções
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-10042015-104538/

As emoções são objeto de estudo não apenas da psicologia, mas também de diversas áreas como filosofia, psiquiatria, biologia, neurociências e, a partir da segunda metade do século XX, das ciências cognitivas. Várias teorias e modelos emocionais foram propostos, mas não existe consenso quanto à escolha de uma ou outra teoria ou modelo. Neste sentido, diversos pesquisadores argumentam que existe um conjunto de emoções básicas que foram preservadas durante o processo evolutivo, pois servem a propósitos específicos. Porém, quantas e quais são as emoções básicas aceitas ainda é um tópico em discussão. De modo geral, o modelo de emoções básicas mais difundido é o proposto por Paul Ekman, que afirma a existência de seis emoções: alegria, tristeza, medo, raiva, aversão e surpresa. Estudos também indicam que existe um pequeno conjunto de expressões faciais universais capaz de representar as seis emoções básicas. No contexto das interações homem-máquina, o relacionamento entre ambos vem se tornando progressivamente natural e social. Desta forma, à medida que as interfaces evoluem, a capacidade de interpretar sinais emocionais de interlocutores e reagir de acordo com eles de maneira apropriada é um desafio a ser superado. Embora os seres humanos utilizem diferentes maneiras para expressar emoções, existem evidências de que estas são mais precisamente descritas por expressões faciais. Assim, visando obter interfaces que propiciem interações mais realísticas e naturais, nesta tese foi desenvolvida uma modelagem computacional, baseada em princípios psicológicos e biológicos, que simula o sistema de reconhecimento emocional existente nos seres humanos. Diferentes etapas são utilizadas para identificar o estado emocional: a utilização de um mecanismo de pré-atenção visual, que rapidamente interpreta as prováveis emoções, a detecção das características faciais mais relevantes para o reconhecimento das expressões emocionais identificadas, e a análise de características geométricas da face para determinar o estado emocional final. Vários experimentos demonstraram que a modelagem proposta apresenta taxas de acerto elevadas, boa capacidade de generalização, e permite a interpretabilidade das características faciais encontradas.