Trong xã hội hiện đại, con người thường che giấu cảm xúc thật khi giao tiếp. Tuy nhiên, việc kìm nén cảm xúc quá lâu có thể dẫn đến các vấn đề tâm lý nghiêm trọng như lo âu hay cơn hoảng loạn. Nhằm hỗ trợ các chuyên gia y tế nhận diện cảm xúc thật một cách chính xác hơn, nhóm nghiên cứu do Đại học Bang Pennsylvania (Penn State) dẫn đầu đã phát triển một thiết bị đeo dạng miếng dán, có khả năng kéo dãn và sạc lại được, giúp phát hiện cảm xúc thật thông qua các tín hiệu sinh lý như nhiệt độ da, nhịp tim, kể cả khi người dùng biểu hiện như không có gì xảy ra.

Cảm xúc thật không thể giấu trước cảm biến​

Công trình nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí Nano Letters. Thiết bị dạng miếng dán này có khả năng theo dõi đồng thời nhiều chỉ số cảm xúc, khắc phục hạn chế của các phương pháp chỉ dựa vào biểu cảm khuôn mặt – vốn dễ gây hiểu nhầm do con người thường kìm nén hoặc che giấu cảm xúc thật.


Miếng dán thông minh này kết hợp giữa phân tích biểu cảm khuôn mặt và các tín hiệu sinh lý như:

• Nhiệt độ da
• Độ ẩm
• Nhịp tim
• Nồng độ oxy trong máu

Các cảm biến bên trong được thiết kế hoạt động độc lập nhằm giảm thiểu nhiễu lẫn nhau. Dữ liệu đo lường được truyền không dây tới thiết bị di động và đám mây, giúp bác sĩ theo dõi tình trạng tâm lý bệnh nhân từ xa. Quan trọng hơn, thiết bị không thu thập thông tin cá nhân, đảm bảo quyền riêng tư cho người dùng.

Vật liệu siêu mỏng – Công nghệ AI siêu nhạy​

Miếng dán có kích thước như một miếng băng cá nhân, được chế tạo từ các lớp kim loại siêu mỏng như bạch kim và vàng, cắt gợn sóng để vẫn duy trì độ nhạy ngay cả khi bị kéo giãn hoặc uốn cong. Ngoài ra, nó còn sử dụng:

• Vật liệu phản ứng nhiệt độ để theo dõi dòng điện thay đổi theo nhiệt độ
• Ống nano carbon để hấp thụ độ ẩm
• Lớp chống nước và lớp cứng bảo vệ để ngăn các cảm biến bị ảnh hưởng bởi độ ẩm hoặc biến dạng do chuyển động khuôn mặt

AI phân biệt cảm xúc thật – giả với độ chính xác 96%​

Đội ngũ nghiên cứu đã huấn luyện một mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) bằng cách yêu cầu 8 người tham gia thể hiện 6 cảm xúc khuôn mặt phổ biến: vui vẻ, ngạc nhiên, sợ hãi, buồn bã, giận dữ và ghê tởm – mỗi cảm xúc thực hiện 100 lần. Từ dữ liệu này, AI học được cách liên kết các chuyển động khuôn mặt cụ thể với từng cảm xúc. Sau đó, ba người tham gia khác được dùng để kiểm chứng hiệu quả của AI.


Kết quả:

• AI phân loại cảm xúc qua biểu cảm đạt độ chính xác 96.28%
• Phát hiện cảm xúc thật trong video cảm xúc đạt độ chính xác 88.83%, dựa trên các phản ứng như tăng nhiệt độ da và nhịp tim khi ngạc nhiên hoặc tức giận

Hướng đến tương lai: từ chẩn đoán tâm lý đến theo dõi thần kinh​

Thiết bị này mở ra tiềm năng to lớn cho y tế từ xa và giám sát sức khỏe tâm thần theo thời gian thực. Ngoài cảm xúc, công nghệ này có thể được mở rộng để:

• Theo dõi bệnh nhân không nói được, như người bị sa sút trí tuệ
• Phát hiện sớm quá liều opioid
• Giám sát vết thương mạn tính
• Quản lý bệnh thoái hóa thần kinh
• Theo dõi hiệu suất vận động của vận động viên