Розпізнавання емоцій користувача із використанням штучного інтелекту

В.О. Болілий1, канд. фіз.-мат. наук,
Л.П. Суховірська2, канд. пед. наук, Ю.М. Гордієнко 1

1 Центральноукраїнський державний університет ім. Володимира Винниченка
  Україна, 25005, Кропивницький, вул. Шевченка, 1а
  тел. (097) 724 57 48, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
  тел. (066) 020 06 01, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;

2 Донецький національний медичний університет
  Україна, 25005, Кропивницький, вул. Юрія Коваленка, 4а
  тел. (067) 197 60 55, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2023, 45(5):89-102

https://doi.org/10.15407/emodel.45.05.089

АНОТАЦІЯ

В статті пояснено процес розпізнавання обличчя. Описано етапи розпізнавання емоцій на обличчі та групи за сферою застосування FER. Розмежовано основні типи емоційного штучного інтелекту. Розглянуто сім визнаних універсальних емоцій. Розроблено власний сценарій розпізнавання обличчя. Реалізовано функції зчитування та визначення емоцій в прямому ефірі через веб-камеру за допомогою DeepFace. Розглянуто розробку програми «Розпізнавання емоцій користувача із використанням штучного інтелекту». Реалізовано задачі написання функції виявлення людини на фото чи відео та навчання програми розрізняти різні емоції обличчя: щастя, смуток, гнів тощо, використовуючи пакет розпізна­вання обличь DeepFace і OpenCV. Розроблену комп’ютерну програму можна використовувати в різних спектрах повсякденного життя: надання персоналізованих послуг, охо­рона здоров’я, працевлаштування, освіта, громадська безпека. Програма апробована здо­бу­вачами вищої освіти спеціальності 122 «Комп’ютерні науки» Центральноукраїнського державного університету ім. Володимира Винниченка.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

штучний інтелект, програмування, емоції, DeepFace, OpenCV.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Abdat F., et al. Human-Computer Interaction Using Emotion Recognition from Facial Expression. In: 2011 UKSim 5th European Symposium on Computer Modeling and Simulation. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/6131215 (date of access 12.11.2022).
  2. Cowie, R. et al. Emotion recognition in humancomputer interaction. In: IEEE Signal Processing Magazine. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/911197 (date of access 12.11.2022).
  3. Konstantina Vemou, Anna Horvath. Facial Emotion Recognition. URL: https://edps.europa.eu/ system/files/2021-05/21-05-26_techdispatch-facial-emotion-recognition_ref_en.pdf (date of access 15.11.2022).
  4. Facial recognition: top 7 trends (tech, vendors, use cases). URL: https://www.frontiersin.org/ articles/10.3389/fpsyg.2021.759485/full (date of access 12.12.2022).
  5. Song Z. Facial Expression Emotion Recognition Model Integrating Philosophy and Machine Learning Theory. Front. Psychol. URL: https://www.thalesgroup.com/en/markets/ digital-identity-and-security/government/biometrics/facial-recognition (date of access 12.11.2022).
  6. Priya Dwivedi Face. Detection, Recognition and Emotion Detection in 8 lines of code! URL: https://towardsdatascience.com/face-detection-recognition-and-emotion-detection-in- 8-lines-of-code-b2ce32d4d5de (date of access 12.11.2022).
  7. Corinne Bernstein. Face Detection. URL: https://www.techtarget.com/searchenterpriseai/ definition/face-detection (date of access 12.11.2022).
  8. Face Detection vs. Facial Recognition – What’s the Difference? URL: https://www.two-i.com/blog/face-detection-vs-facial-recognition-whats-the-difference (date of access 12.11.2022).
  9. Elhadi Shakshuki, Ansar Yasar, Haroon Malik. Facial emotion recognition using deep learning: review and insights. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S1877050920318019 (date of access 12.12.2022).
  10. Santosh Kumar Bharti, S Varadhaganapathy, Rajeev Kumar Gupta, Prashant Kumar Shukla, Mohamed Bouye, Simon Karanja Hingaa, corresponding author and Amena Mahmoud. Text-Based Emotion Recognition Using Deep Learning Approach. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9427219/ (date of access 12.12.2022).
  11. Real Time Facial Expressions/Emotions Recognition on a Web Interface using Python. URL: https://mayankbimbra.medium.com/real-time-facial-expressions-emotions-recognition-on-a-web-interface-using-python-b42f58a25780 (date of access 15.11.2022).
  12. Rahulraj Singh. The Ultimate Guide to Emotion Recognition from Facial Expressions using URL: https://towardsdatascience.com/the-ultimate-guide-to-emotion-recognition-from-facial-expressions-using-python-64e58d4324ff (date of access 15.11.2022).
  13. Emotion Analysis Recognition Software. URL: https://www.raydiant.com/blog/emotion-analysis-recognition (date of access 12.12.2022).
  14. Reconnaissance des émotions. URL: https://meritis.fr/reconnaissance-des-emotions/ (date of access 12.12.2022).
  15. Emotion Recognition: Introduction to Emotion Reading Technology. URL: https://recfaces. com/articles/emotion-recognition (date of access 14.12.2022).
  16. Facial expression detection using Deepface module in Python. URL: https://www. geeksforgeeks.org/facial-expression-detection-using-deepface-module-in-python/ (date of access 14.11.2022).
  17. La Reconnaissance Faciale avec Python. URL: https://webpick.info/la-reconnaissance-faciale-avec-python/ (date of access 12.11.2022).
  18. Karan Sethi. Emotion Detection Using OpenCV and Keras. URL: https://medium.com/ swlh/emotion-detection-using-opencv-and-keras-771260bbd7f7 (date of access 12.12.2022).
  19. Real-time Emotion Detection System with PyTorch and OpenCV. URL: https://neuraspike.com/blog/realtime-emotion-detection-system-pytorch-opencv/ (date of access 14.11.2022).
  20. Jonathan Hicks. Emotion Detection Using OpenCV for Automatic Facial Recognition. URL: https://portfolios.cs.earlham.edu/wp-content/uploads/2017/01/Jonathan-Hicks_4166436_ assignsubmission_file_emotion-detection-opencv-3.pdf (date of access 12.12.2022).
  21. OpenCV modules. Documentation. URL: https://docs.opencv.org/4.x/ (date of access 12.11.2022).
  22. Тensorflow. Documentation. URL: https://www.tensorflow.org/api_docs (date of access 12.12.2022).
  23. Keras API reference. Documentation. URL: https://keras.io/api/ (date of access 14.12.2022).
  24. Pandas documentation. Documentation. URL: https://pandas.pydata.org/docs/ (date of access 12.12.2022).
  25. Selenium with Python. Documentation. URL: https://selenium-python.readthedocs.io/ (date of access 12.12.2022).
  26. Documentation. URL: https://pypi.org/project/deepface/ (date of access 13.12.2022).
  27. RetinaFace: Deep Face Detection Library for Python. Documentation. URL: https://github.com/serengil/retinaface/ (date of access 12.12.2022).
  28. Visual Studio Code. Documentation. URL: https://code.visualstudio.com/docs (date of access 12.12.2022).
  29. NumPy. Documentation. URL: https://numpy.org/doc/stable/ (date of access 14.12.2022).

БОЛІЛИЙ Василь Олександрович, канд. фіз.-мат. наук, доцент, доцент кафедри інфор­матики та інформаційних технологій Центральноукраїнського державного університе­ту ім. Володимира Винниченка. В 1996 р. закінчив Кіровоградський державний педаго­гічний університет імені Володимира Винниченка. Область наукових досліджень — методика навчання інформатики та інформаційних технологій.

СУХОВІРСЬКА Людмила Павлівна, канд. пед. наук, доцент, декан медичного факуль­тету № 2 Донецького національного медичного університету. В 2001 р. закінчила Кіро­во­градський державний педагогічний університет ім. Володимира Винниченка. Область наукових досліджень — методика навчання фізики на основі ресурсного підходу, методика навчання медичної та біологічної фізики та інформаційних технологій.

ГОРДІЄНКО Юлія Миколаївна, здобувач вищої освіти Центральноукраїнського дер­жав­ного університету ім. Володимира Винниченка. Область наукових досліджень — програмування, інформаційні системи та технології, хмарні технології, віртуалізація, штучний інтелект.

Повний текст: PDF