Ложь считается аморальной и неправильной, но мы, люди, делаем это снова и снова. Обман присутствует во всех сферах нашей жизни: от социального взаимодействия до вопросов национальной безопасности.
В то же время, существующие методы обнаружения лжи все еще недостаточно надежны. Поэтому ученые ищут новые объективные способы определить обман.
Анализ микромимики при выявлении обмана
Анастасия Шустер (Anastasia Shuster) из Тель-Авивского университета и ее коллеги нашли способ «считывать» мелкие движения мышц лица, что помогает определить, лжет ли человек.
Разработанная ими система правильно обнаруживала ложь в среднем в 73% случаев. «Это не идеально, но намного лучше, чем любая существующая технология распознавания лиц», — отмечает один из авторов исследования, нейробиолог Дино Леви (Dino J. Levy).
Во время эксперимента, проведенного учеными в 2021 году, электроды «измеряли» движения лицевых мышц у 40 добровольцев, которые либо лгали, либо говорили правду. Затем использовался алгоритм машинного обучения, который постепенно научился распознавать паттерны в выражениях лиц.
«Согласно полученным данным, обман проявляется в непроизвольной микромимике, продолжающейся 40-60 миллисекунд, но не согласуется с эмоциями, которые лицо пытается передать своей ложью», — пояснила команда ученых.
Люди воспринимают эти молниеносные, непроизвольные мышечные реакции бессознательно — и они хотя бы частично могут дополнить наши суждения о лжи.
Чтобы зафиксировать эти короткие подергивания, команда разработала очень маленькие, но высокочувствительные электроды. С их помощью легко обнаружить электрические импульсы мышц лица.
У лжецов сокращается одна из обозначенных лицевых мышц.
В ходе исследования два человека, подключенные к электродам, сидели друг напротив друга. Один человек был в наушниках и должен был повторить услышанное в них или, наоборот, соврать и назвать другое слово. Человек напротив должен был угадать, лжет ли партнер. В это время электроды на лбу и щеках участников фиксировали у них самопроизвольную мышечную реакцию.
Сами испытуемые только в половине случаев распознавали, когда их партнер говорил неправду. Электроды же достигли гораздо лучшего результата: благодаря реакции мышц на лице, которую они обнаруживали, ученые смогли распознавать ложь всех 40 участников.
Исследователи записывали активность лицевых мышц между бровями (называемую corrugator supercilia) и на щеках (большая скуловая мышца) участников, когда они слушали звуковые сигналы, говорили и отвечали.
Также фиксировали активность мимических связей между бровями и на щеках.
Кроме того, в ходе эксперимента не заметили связи между тем, как долго человек думал над ответом и фактом лжи.
Леви и его коллеги пишут в своей статье [1], что с помощью технологии машинного обучения они успешно обнаружили ложь у всех участников. Но экспериментальный алгоритм по-прежнему требует доработки, и, как показало исследование, характерные мускулы людей склонны меняться со временем.
(a) На лицо каждого участника помещали матрицу из восьми электродов, при этом пять электродов вели запись большой скуловой мышцы (область щеки), а три — надбровной мышцы (область надбровных дуг).
(b) Участники по очереди действовали как Отправитель и Получатель. Отправитель слышал сообщение через наушники (стимульные слова «KAV» либо «ETZ»), затем либо повторял услышанное слово (Правда), либо произносил другое слово (Ложь). Получатель указывал нажатием клавиши, верит он Отправителю (Правда) или нет (Ложь). Изображены два примера испытаний: ложь-правда (верхняя панель) и правда-ложь (нижняя панель).
(c) Участники лгали примерно в половине испытаний, частота лжи увеличивалась между двумя этапами эксперимента (верхняя панель). Обнаружение получателями лжи отправителей было случайным, а временные и денежные стимулы не влияли на их эффективность (нижняя панель).
«Интересно, что люди, которые смогли успешно обмануть своих коллег-людей, также были плохо обнаружены алгоритмом машинного обучения», — отмечают исследователи.
Однако схема самопроизвольного мышечного напряжения проявляется не у всех одинаково. Ученые зафиксировали два совершенно разных варианта (паттерна). У некоторых участников во время лжи реагировала только надбровная мышца (Corrugator supercilli). В остальных же лоб оставался неподвижным, но зато дергалась мышца, поднимающая угол рта (Zygomaticus major).
Обе мышцы играют важную роль в эмоциональной мимике. Мышца, поднимающая угол рта, выполняет функцию мышцы улыбки и связана с положительными ощущениями и смехом. Зато мышца, двигающая брови, ассоциируется скорее с негативными эмоциями и недовольным выражением лица. Почему две такие противоположные мышцы реагируют на собственное вранье, до сих пор остается невыясненным.
«Поскольку это было первоначальное исследование, ложь в нем была очень простой», — объясняет Леви. — «В нашем исследовании врать было очень легко. Но в реальной жизни мы рассказываем гораздо более длинные и запутанные истории, содержащие как правдивые, так и вымышленные факты». Как в этом случае проявляется реакция мышц, собираются проверить в последующих исследованиях.
Со временем ученые планируют научить искусственный интеллект анализировать движения лица без электродов. Специальные камеры с высоким разрешением смогут фиксировать микромимику.
Анализ слов и жестов
Ранее сообщалось, что в 2015 году специалисты из Мичиганского университета разработали программу, позволяющую распознать ложь в 75% случаев.
Для этого Рада Михалча (Rada Mihalcea) с коллегами использовали 121 видеозапись с открытых судебных слушаний, из них 61 видеозапись с лживыми показаниями и 60 видеозаписей с правдивыми показаниями. Средняя продолжительность видеозаписей — 28 секунд.
Судебные слушания — идеальный источник таких данных, потому что там выражения лиц и жесты проявляются более явно. Подсудимые крайне заинтересованы, чтобы им поверили, поэтому хорошо четко демонстрируют жесты и выражения лица.
При разработке своей программы американские специалисты полагались на анализ слов и жестов, а не физиологических параметров, на которых, например, основана работа полиграфа. Они сумели верно определить ложь в 3-х случаях из 4-х.
При обучении алгоритма видеоряд сопровождался текстовым описанием жестов и выражений лица подсудимых, а также текстом их слов. Например, на кадрах с видеозаписей показаны следующие признаки, начиная с левого верхнего угла: движение головы вперед (лживые показания), движение двух рук (лживые показания), движение одной руки (лживые показания), поднятые брови (правдивые показания), нахмуренные брови (лживые показания), взгляд вверх (правдивые показания).
Были обнаружены следующие особенности поведения лжецов и людей, говорящих правду. Первым свойственно хмуриться, жестикулировать обеими руками и пристально смотреть на того, кто задал вопрос. Они также склонны к употреблению междометий. Те, кто говорит правду, часто поднимают брови, закрывают глаза и качают головой. Они также чаще употребляют местоимения 1-го лица.
Будущие перспективы обнаружения лжи
Описанные выше методы детекции лжи в будущем могут стать альтернативой традиционным полиграфам.
Принцип работы полиграфа основывается на анализе физиологических реакций, таких как частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота дыхания, температура и электрическая проводимость кожи. Это функции, которыми люди в принципе могут научиться управлять, что позволяет им обмануть полиграф.
Несмотря на то, что полиграф продолжает использоваться в различных правоохранительных органах, он часто оказывается неточным. Американская ассоциация полиграфологов утверждает, что ее специалисты способны верно распознавать ложь и правду с точностью до 90%. Критики говорят, что реальная цифра ближе к 70% или даже ниже. Известны многочисленные ошибки при тестировании на полиграфе, когда после проверки невиновные люди обвинялись в совершении тяжелых преступлений, а настоящие преступники избегали наказания.
Используя новые методы обнаружения лжи (анализ мимических сокращений, слов и жестов) вместе с регистрацией физиологических параметров, можно будет повысить эффективность распознавания лжи.
Вероятно, для этого больше не нужны будут электроды, ведь специальные камеры с высоким разрешением смогут фиксировать подергивание мышц. В банках, на допросах в полиции или в аэропортах такие камеры со встроенной системой искусственного интеллекта смогут отличить правду от обмана.
Источники:
Аскар Тауекелов
