谎言检测系统追踪扭曲的面部肌肉以揭示谎言

Yael Hanein 教授花了十多年时间开发先进的电极来监测神经和肌肉，现在已经成功地将它们用于谎言检测特拉维夫大学

以色列的科学家利用商用传感器开发了一种先进的测谎系统，他们称其性能优于任何其他已知方法。该技术依靠附着在面部的电极来揭示与欺骗相关的扭曲肌肉，甚至可能导致相机和软件能够自行检测此类面部运动。

特拉维夫大学的科学家进行的这项研究依赖于电气工程学院的 Yael Hanein 教授 15 年来开发的传感技术。这采用包含电极的贴纸形式，这些电极可以放置在皮肤上，通过测量它们发出的电信号来跟踪肌肉和神经的活动。

这项技术已通过一家名为 X-trodes 的以色列衍生企业实现商业化，该企业将电极作为跟踪睡眠、运动表现和检测神经疾病的一种方式进行营销。在这项新研究中，特拉维夫大学的研究人员调查了如何利用它来揭示人们何时说谎。

“许多研究表明，我们几乎不可能知道有人何时对我们撒谎，”研究作者 Dino Levy 教授说。“即使是警察审讯员这样的专家，也只是比我们其他人做得好一点。现有的测谎仪非常不可靠，以至于他们的结果不能作为法庭的证据——因为几乎任何人都可以学习如何控制自己的脉搏并欺骗机器。因此，非常需要一种更准确的欺骗识别技术。我们的研究是基于这样一个假设：当我们说谎时面部肌肉会扭曲，并且到目前为止还没有电极足够敏感来测量这些扭曲.”

该团队通过进行一项实验来测试这一假设，其中参与者配对并彼此相对坐下。每个配对中的一个都配备了播放“线”或“树”这个词的耳机，佩戴者必须将其中一个词真实地或欺骗性地传达给他们的伴侣。合作伙伴无法可靠地发现谎言，但传感系统成功地做到了。

该系统由贴在两组面部肌肉上的电极贴纸组成，即靠近嘴唇的脸颊肌肉和眉毛上方的肌肉。电信号被传递到机器学习算法上，该算法经过训练以将谎言与真相区分开来，并且能够以“前所未有”的 73% 的成功率检测参与者的谎言。

“由于这是一项初步研究，谎言本身非常简单，”利维说。“通常，当我们在现实生活中撒谎时，我们会讲一个更长的故事，其中包括欺骗性和真实性成分。在我们的研究中，我们的优势在于知道参与者通过耳机听到了什么，因此也知道他们何时在撒谎。因此，使用先进的机器学习技术，我们训练我们的程序根据来自电极的 EMG（肌电图）信号识别谎言。应用这种方法，我们实现了 73% 的准确率——不完美，但比任何现有技术都要好。另一个有趣的发现是人们通过不同的面部肌肉说谎：有些用脸颊肌肉说谎，有些用眉毛说谎。”

科学家们说，这些结果证明了可穿戴电极如何用于检测说谎的人，但想象一下（可能是反乌托邦的）未来可能根本不需要它们。凭借足够复杂的摄像机和机器学习算法，该团队设想了一个系统，可以通过分析高分辨率图像来检测谎言。

“在银行、警察审讯、机场或在线求职面试中，经过训练可识别面部肌肉运动的高分辨率摄像机将能够从谎言中分辨出真实的陈述，”利维说。“现在，我们团队的任务是完成实验阶段，训练我们的算法并取消电极。一旦技术完善，我们预计它会有大量、高度多样化的应用。”