Fujitsu desenvolve modelo de IA para determinar a concentração durante as tarefas com base na expressão facial

10/03/2021 Equipe Bola Oval 0 comentários

KAWASAKI, Japão, 10 de março de 2021 – (JCN Newswire) – A Fujitsu Laboratories Ltd. anunciou o desenvolvimento bem-sucedido de um novo modelo de IA de uso geral para estimar os níveis de concentração que podem capturar e quantificar com alta precisão o grau de concentração quando uma pessoa está realizando várias tarefas. O modelo consegue isso detectando mudanças sutis nos movimentos musculares que revelam diferenças na expressão facial que ocorrem quando uma pessoa está se concentrando ou não.

Convencionalmente, os modelos que usam IA para quantificar a concentração foram criados por algoritmos de treinamento para reconhecer as expressões e comportamentos de pessoas que executam tarefas específicas, como e-learning. Uma vez que as expressões faciais e o comportamento diferem dependendo das tarefas envolvidas e do contexto cultural em que cada pessoa cresceu, os modelos criados deveriam ser modelos individuais, e o desafio era desenvolver modelos de IA individuais para diferentes situações específicas.

A Fujitsu teve sucesso no desenvolvimento de uma solução de IA que pode identificar características comuns que indicam concentração ou não concentração que não são facilmente influenciadas pelas origens culturais dos sujeitos. O AI aproveita a tecnologia proprietária que detecta unidades de ação (AU) (1), que expressam as “unidades” de movimento correspondentes a cada músculo ou grupo de músculos da face com base em um sistema de classificação de base anatômica, com a maior precisão do mundo (2 ) A tecnologia captura mudanças em um curto período de alguns segundos, como uma boca tensa, e mudanças de longo prazo em períodos de dezenas de segundos, como olhar fixamente, com intervalos de tempo otimizados para cada unidade de ação. Os dados foram coletados de um total de 650 pessoas de várias regiões, incluindo Estados Unidos e China, além do Japão, envolvidas em tarefas como memorização e pesquisa que exigem concentração para criar um conjunto de dados de aprendizado de máquina. Isso foi usado para criar um modelo de IA de propósito geral que pode determinar os níveis de concentração sem depender de comportamentos específicos da tarefa. A eficácia deste modelo foi subsequentemente verificada usando este conjunto de dados, e foi confirmado que o grau de concentração dos indivíduos pode ser estimado quantitativamente com uma taxa de precisão de mais de 85%.

Em última análise, esta tecnologia fornece suporte de IA que oferece a possibilidade de usar dados precisos sobre concentração e atenção para melhorar a eficiência e a produtividade das atividades online das pessoas, à medida que mais e mais aspectos da vida se movem online em meio à pandemia COVID-19.

Tecnologia desenvolvida recentemente

A Fujitsu desenvolveu um modelo de IA de uso geral que quantifica os níveis de concentração sem dependendo da detecção de uma tarefa específica e independentemente do background cultural, aproveitando uma tecnologia única que detecta expressões faciais por meio de unidades de ação com a maior precisão do mundo.

Usando ação proprietária Tecnologia de detecção de unidade que aprende com precisão as mudanças relativas dos músculos da expressão facial es, treinando em um par de imagens em que a intensidade dos movimentos dos músculos da expressão facial difere, torna-se possível capturar as mudanças em um curto período de alguns segundos, como uma boca tensa, e mudanças de longo prazo em um período de várias dezenas de segundos, como olhar fixamente, em intervalos de tempo otimizados para cada unidade de ação. Um modelo de estimativa de concentração altamente preciso AI foi então desenvolvido usando um novo método de estimativa de concentração integrada (Fig. 1).

Este modelo de AI foi treinado em um conjunto de dados com base em resultados de tarefas de memorização e pesquisa que exigem concentração, provenientes de um grupo diversificado de 650 pessoas do Japão, Estados Unidos e China. O modelo de IA de propósito geral resultante pode quantificar o grau de concentração de um assunto ou falta de concentração para uma variedade de tarefas, como se alguém está se concentrando durante o e-learning, o grau em que alguém está imerso no trabalho administrativo ou o níveis de concentração de pessoas envolvidas no trabalho de montagem da planta, em uma faixa de 0,0 (total falta de concentração) a 1,0 (concentração máxima).

Resultado

Para verificar a versatilidade do modelo de IA, a Fujitsu construiu um conjunto de dados para um total de 650 pessoas de várias regiões, incluindo Japão e Estados Unidos e China. Usando o modelo de IA recém-desenvolvido, os níveis de concentração dos participantes em cada país foram estimados para uma série de tarefas, e foi possível estimar o grau de concentração com mais de 85% de precisão. Este resultado é comparável ou superior aos resultados das últimas conferências acadêmicas internacionais que quantificam o grau de concentração dos alunos em tarefas de e-learning. Foi confirmado que este método funciona eficazmente, apesar de possíveis variações no contexto cultural.

Além disso, quando o modelo de IA desenvolvido foi avaliado usando dados que incluíam concentração e não -concentração devido à sonolência, que foi registrada por um simulador de condução, mostrou uma alta correlação com os dados corretos rotulados com base no índice de uma organização de pesquisa japonesa nacional para medir a sonolência (3), e foi confirmado que o declínio na concentração devido a a sonolência pode ser estimada. Isso confirma que o modelo de IA pode ser aplicado a diferentes tarefas nas quais não foi especificamente treinado.

Planos futuros

No futuro, a fim de expandir a aplicação desta tecnologia a vários serviços, como aulas online, reuniões online e atividades de vendas, que estão se expandindo globalmente em meio ao “Novo Normal”, iremos promover ainda mais o verificação rigorosa de tais tecnologias do ponto de vista da ética da IA, com o objetivo de realizar o uso prático de tecnologias de IA confiáveis.

(1) Unidade de Ação
A unidade de movimento de cada parte da face correspondente a cerca de 40 tipos de músculos da expressão facial definidos no Sistema de Codificação de Ação Facial ( https://www.paulekman.com/facial-action-coding-system/ ) proposta com base sobre o conhecimento anatômico. Cada Unidade de Ação é definida por cinco níveis de intensidade correspondentes ao movimento dos músculos faciais.
(2) com o mundo maior precisão
Tecnologia de reconhecimento de unidade de ação que ganhou o primeiro lugar na competição para precisão de detecção de unidade de ação realizada na IEEE International Conference on Reconhecimento Automático de Rosto e Gestos (FG 2020).
(3) índice de uma organização nacional de pesquisa japonesa para medir a fadiga
O Índice de Sonolência NEDO, que mede a sonolência em uma pessoa monitorada por vários observadores. O nível de sonolência é definido por cinco níveis.

Sobre a Fujitsu Laboratories

Fundada em 1968 como subsidiária integral da Fujitsu Limited, a Fujitsu Laboratories Ltd. é um dos principais centros de pesquisa do mundo. Com uma rede global de laboratórios no Japão, China, Estados Unidos e Europa, a organização realiza uma ampla gama de pesquisas básicas e aplicadas nas áreas de Serviços de Próxima Geração, Servidores de Computadores, Redes, Dispositivos Eletrônicos e Materiais Avançados. Para obter mais informações, consulte: http://www.fujitsu.com/jp/group/labs/en/ .

Fonte: Fujitsu Ltd
Setores: Intel Artificial

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