כבר לא מדע בדיוני: הבינה המלאכותית הישראלית שיודעת כשאנחנו מפחדים

בסרט דו"ח מיוחד, מצלמות רחוב מתעדות את הבלש ג'ון אנדרטון, בגילומו של טום קרוז, צועד לקראתן, ופרסומות הנמצאות בחזית חנויות מיד מתאימות עצמן אליו. בצאת הסרט, תחום הזיהוי הטכנולוגי היה בחיתוליו, והסצנה הייתה בגדר דמיון רחוק. כ-30 שנה לפני המועד שהתיימר לחזות, פרסומות מותאמות הן סטנדרט - ואפשרויות האבחון בידי מכונה, כפי שנראה בממצאים חדשים של חוקרים ישראלים, מתקדמות הרבה יותר.

יכולת הבינה מלאכותית לאפיין דפוסים אנושיים נהפכה לאחד ממוקדי המחקר הפופולריים בשנים האחרונות. מה שהיה שמור לסרטי מדע בדיוני דיסטופיים כמו הלהיט משנות ה-2000, איפשהו בין מכוניות מעופפות להשתגרות בלחיצת כפתור, מדביק במהירות את הפער למציאות. המחקר האחרון שפרסמו חוקרים מאוניברסיטת תל אביב ובן גוריון עשוי להצביע על עתיד התחום: זיהוי הבעת רגש בפנים, גם כשבני אדם לא מבחינים בו.

כלים טכנולוגיים לזיהוי רגשות הם לא המצאה חדשה. אלה מהווים מושא גאווה לחברות סטארט-אפ כבר כמה שנים. למטרות ביטחון, למשל. כתבה שפורסמה ב-BBC בשנת 2018 סיפרה על חברת הזנק מסוג זה, הטוענת כי בינה מלאכותית שפיתחה יכולה לאתר התנהגות חשודה באמצעות קריאת סימנים בפניהם של אנשים, וכן יציבה, מחוות ותנועה. כאלה שלא נראים בעין בלתי מזוינת. אותה חברה, כך נכתב, ציינה כי היא עובדת עם ארגון אכיפת חוק "בפרופיל גבוה".

"בעתיד", הצהיר מנכ"ל החברה, "מצלמות וידאו בתחנות רכבת תחתית יוכלו להשתמש בטכנולוגיה שלנו כדי לזהות התנהגות חשודה - ולהתריע לרשויות מפני איום טרור פוטנציאלי. גם בעזרת צילום ברמת איכות נמוכה".

ואולם, עד כה, האבחנה נעשתה בהתאם לסטריאוטיפ של רגש מסוים. כמו חיוך להבעת שמחה. כעת, מתגאים החוקרים הישראלים, כי הם הצליחו להראות כי מכונה יכולה לזהות קשר לחוויה הרגשית של האדם. כלומר עד כמה הוא חש שמחה ממשית, לפי מה שנראה בפניו.

"היו עבודות שהראו הבעת פנים פרוטוטיפית של רגשות", מסביר פרופ' מיכאל גלעד מבית הספר לפסיכולוגיה באוניברסיטת תל אביב. "אבל לא הראו באופן סיסטמטי אם זה באמת קשור לחוויה של בן אדם". המשיך והסביר איך הדבר עובד: "פיתחנו תהליך שמזהה רגשות בכל מיני טכניקות של אימג'ינג מתקדם, בינה מלאכותית ומצלמות יקרות שמזהות הבעות פנים קטנות וזרימת דם".

המחקר כולו נולד מסטודנטית לדוקטורט שהתעניינה בנושאי מגדר ותכננה לערוך מחקר על פורנוגרפיה. "המורכבות בבחינת עוררות מינית", גלעד מספר, "העלתה צורך במציאת דרכים נוספות לזהות אותה. משם הגיעה המחשבה לבחון הבעות". הדבר נעשה באמצעות חיבור שלוש סוגי מצלמות, בהן אינפרה-אדום תרמית, יחד עם למידת מכונה, כדי לאפשר מדידה משולבת של חום גוף, זרימת דם, ריכוז המוגלובין ותנודות קטנות בפנים.

"ככה יכולנו להיות בטוחים שזה הרגש ולא רק הבעת פנים", מסביר גלעד, שהיה שותף למחקר לצד פרופ' נחשון מירן ופרופ' יצחק יצחקי מאוניברסיטת בן גוריון, שהוביל את הצד ההנדסי. במתכונת הסופית, מובילי המחקר - רותם שמחון ושאול שווימר - ושותפיהם הושיבו את המשתתפים מול סרטים שמייצרים חוויות רגשיות: פחד, שעשוע, עוררות מינית וגועל. כך גילו שהמחשב מצליח היכן שהאדם לא, במיוחד במקרים של עוררות מינית ופחד.

בשלב מאוחר יותר של המחקר מסביר גלעד כי הם נתנו גם לסטודנטים להתנסות במחקר והעמידו אותם בפני זיהוי הרגשות. "בהמשך נתנו לקבוצת סטודנטים לדוקטורט בפסיכולוגיה להסתכל בעצמם ולנסות לנחש איזה הבעות האדם מרגיש. בחלק מהמקרים הצליחו, כי בשעשוע למשל אנשים מחייכים, אבל לא בעוררות מינית. למידת המכונה הצליחה לזהות והאדם לא", אומר גלעד. "הדרך הקלאסית עד עכשיו הייתה להראות לנסיינים, למשל בשבטים נידחים, תמונות של הבעות רגש סטריאוטיפיות ולשאול מה הם רואים. אנחנו חיברנו את זה לחלק של יצירת הרגש עצמו, לחוויה". לגילוי עשויים להיות יישומים בתחומים מגוונים. "זה יכול לשמש לפוליגרף, למשל, שעובד כי קופצת רמת העוררות של אדם".

היבט נוסף של המחקר מציע פתרון לוויכוח ארוך שנים בפסיכולוגיה על הבעת רגש. הטענה הראשונה מזכירה את הסרט "הכול בראש". כל רגש שחווה האדם מובחן מהאחרים ומיוצג על ידי דמות טיפוסית. צ'ארלס דרווין ופול אקמן הציעו, כל אחד בתורו, שרגשות הם אוניברסליים: ישנה קבוצה של הבעות רגש ביולוגיות-נבדלות המשותפת לכל בני האדם, וכל אחת מופיעה בצורה ברורה בפנים. קבוצה זו כוללת, לפי אקמן, שבעה רגשות בסיסיים: שמחה, הפתעה, שאט נפש, כעס, פחד, עצב ובוז. בהתאם, רגשות אלה ניתנים לפענוח על ידי כל אדם, ללא הבדלי תרבות, מין או השכלה.

בצד השני, חוקרים שניסו להפריך את התאוריה טענו שחלוקת הרגשות פשטנית, וכי בני אדם לא מסוגלים לזהות ולאבחן רגשות בקלות רבה כל כך. אחת הטענות הייתה כי הבעות הרגש מראות רק על חלוקה דיכוטומית - טוב או רע, מרגש או לא. או במילים אחרות, אבחנה בין חיובי ושלילי בלבד, ועד כמה הרגש נוטה לכל אחד מהם.

המחקר הישראלי מהדהד ומחזק את התאוריה הראשונה. "הראינו בעבודה הזאת שכן יש אינפורמציה בפנים", מצהיר גלעד, "בין אם הבעה, או אפילו הסמקה שקשה לזהות בעין לא מזוינת. משהו שחושף איזה רגש הרגיש האדם".

"הטענה הנגדית לאקמן אמרה שכשאתה מסתכל מהחוץ קשה לדעת מה אנשים מרגישים. אנחנו אמרנו שאולי לא עושים הבעות סטריאוטיפיות - אבל זה לא אומר שלא נוכל לזהות מהפנים מה קורה שם. למשל מיקרו-הבעות שלא מבטאים, אינסטינקטים שבאים לידי ביטוי בפנים ועדינים מכדי שבני אדם יכולים לזהות אותם. הראינו שהטענה שקיימת רק אבחנה בין חיובי לשלילי לא נכונה. היכולת של המכונה להבחין לא התבססה על טוב או רע".