利用可穿戴传感器进行情绪与人格识别-Shimmer3

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利用可穿戴传感器进行情绪与人格识别

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利用可穿戴传感器进行情绪与人格识别

这项研究基于ASCERTAIN多模态数据库,旨在通过生理信号(皮电、心电、脑电)统计分析和识别人格特质,以探索情绪属性与人格特质之间的关系。

1. 背景与目标

  • 核心问题: 在人机交互领域,让系统能够识别并适应用户的情感状态是一个重要需求。自艾森克人格模型提出人格与情感存在相关性以来,二者关系一直被广泛研究。

  • 研究目标: 本研究旨在:

    • 超越外倾性和神经质,探索更多人格特质与情感的关系。

    • 基于情绪行为构建人格特质模型,而非仅依赖非语言社交行为线索。

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2. 研究方法与数据库

  • ASCERTAIN数据库: 本研究基于ASCERTAIN数据库,这是一个用于隐式人格和情感识别的多模态数据库。

    • 内容: 包含58名用户的人格得分、情绪自评以及其观看电影片段时的生理反应数据。

    • 测量指标: 通过心率、皮电和脑电来建模用户的情绪状态和“大五”人格特质。

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    传感器整合:

    • 使用 Shimmer3 GSR+Shimmer3 ECG 传感器。

    • 部署: GSR+传感器戴于手腕,电极连接非优势手的食指和中指;ECG传感器佩戴于胸部,连接5个电极。整个设置过程约5-10分钟。

    • 实验流程:

    • 刺激材料: 使用能有效唤起情绪的惊悚片、喜剧片和恐怖片片段。

    • 流程: 每次实验约90分钟。参与者观看随机呈现的电影片段,每个片段观看后需在30秒内自评情绪状态。实验结束后完成人格问卷。

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3. 情感评分与分析

自评指标: 参与者对每个电影片段在多个维度上进行评分:


    • 效价: 情绪积极/消极程度。

    • 唤醒度: 情绪兴奋/平静程度。

    • 投入度、喜好度、熟悉度

  • 人格评估: 使用广泛采用的“大五”人格标记量表。

  • 关键发现:


    • 唤醒度与投入度呈中度相关;效价与喜好度高度相关。

    • 外倾性与投入度呈显著负相关,暗示内向者在观看情绪化片段时可能更加沉浸

    • 人格-情感关系通过非线性统计能得到更好的表征。

4. 结论与未来研究

  • 数据库价值: ASCERTAIN是首个便于研究生理、情绪和人格属性之间关系的多模态情感数据库。

  • 主要结论:


    • 使用生理特征进行分析也能得到一致的结果。

    • 通过分析对情绪相似刺激的反应,能更好地表征人格差异。

    • 非线性模型(RBF SVM)在人格特质识别上表现最佳,进一步证实了情绪与人格之间存在非线性关系。

  • 未来方向: 研究表明,可从用户对相似情绪刺激的反应中观察到人格差异,这为同时进行情绪和人格分析铺平了道路,将推动对人格-情感关系的进一步探索。

总而言之,该研究成功利用Shimmer等可穿戴传感器,揭示了通过生理信号分析人格与情绪之间复杂(非线性)关系的可行性,为发展更智能、自适应的人机交互系统提供了重要基础。