Membres de la Unitat de Gràfics i Visió per Ordinador i Intel·ligència Artificial han estat guardonats amb el premi Jesús Lorés al millor article de recerca en el XXIII Congrés Internacional d'Interacció Persona-Ordinador (Interacción 2023)
Un equip d'investigadors de la Universitat de les Illes Balears ha estat guardonat per l'Associació Interacció Persona-Ordinador (AIPO) amb el premi Jesús Lorés al millor article de recerca per un estudi centrat en l'ús de xarxes neuronals per al reconeixement facial adreçat a persones amb discapacitat intel·lectual.
Els autors del treball premiat són Silvia Ramis Guarinos, Cristina S. Manresa Yee, José María Buades Rubio i Francesc Xavier Gayà Morey, investigadors de la Unitat de Gràfics i Visió per Ordinador i Intel·ligència Artificial i professors del Departament de Ciències Matemàtiques i Informàtica de la Universitat de les Illes Balears. El premi els va ser lliurat el 6 de setembre a la Universitat de Lleida en el marc del XXIII Congrés Internacional d'Interacció Persona-Ordinador (Interacción 2023).
El repte de les xarxes neuronals: entrenar-se per reconèixer la diversitat
El reconeixement d'expressions facials té un paper important tant en el comportament humà com en la interacció entre persones. Actualment, les xarxes neuronals s’utilitzen per al reconeixement automàtic d'expressions facials i han demostrat que obtenen bons resultats. Però moltes vegades no entenem per què poden classificar malament una expressió on nosaltres no tenim cap dubte de quina és.
Per fer front a aquest problema, hi ha tècniques en el camp de la visió per computador que serveixen per proporcionar informació sobre el funcionament intern d'una xarxa neuronal i fer-la més transparent. Aquestes tècniques s'anomenen tècniques d'explicabilitat. D'aquesta manera podem entendre, per exemple, les zones de la cara més importants per a una xarxa neuronal i comparar-les amb les zones més importants per a l'ull humà. D'altra banda, normalment aquests sistemes s'entrenen i es proven amb conjunts de dades de persones sense discapacitat, ja que, en la comunitat científica, gairebé no hi ha bases de dades públiques amb persones amb discapacitat. Però aquests sistemes són viables per treballar amb persones amb discapacitat?
En el seu treball, l'equip d'investigadors de la Universitat de les Illes Balears proposa un estudi de reconeixement d'expressions facials adreçat a persones amb discapacitat intel·lectual, per donar resposta a dues preguntes principals: poden les xarxes neuronals existents entrenades amb expressions facials predir les expressions facials de persones amb discapacitat intel·lectual? I si no fos així, quines diferències hi ha entre les expressions facials de persones amb i sense discapacitat intel·lectual?
Els resultats obtinguts mostren que els models entrenats en persones sense discapacitat no són capaços de reconèixer les expressions facials de persones amb discapacitat intel·lectual, almenys en el conjunt de dades avaluat. Les tècniques d'explicabilitat utilitzades en aquest treball ajuden el lector a entendre les diferències que hi ha entre els diferents conjunts de dades.
En el treball premiat s'observa que els models entrenats, tot i que se centren cadascun en zones de la cara diferents per a cada expressió, encara se centren en les mateixes zones facials quan canvien de conjunt de dades. S'aprecia una diferència significativa en com les persones del conjunt de dades amb discapacitat intel·lectual manifesten les expressions facials, la qual cosa comporta models de prediccions errònies.
Aquest treball és un primer estudi per poder integrar un sistema de reconeixement d'expressions facials en persones amb discapacitat intel·lectual en un robot social, ja que els robots socials han demostrat que són útils en l'aprenentatge d'habilitats en una persona amb discapacitat intel·lectual. Això demostra que encara cal treballar més en aquest camp i utilitzar més models i més conjunts de dades de persones amb discapacitat per poder aconseguir un sistema robust.
Referència bibliogràfica
Silvia Ramis Guarinos, Cristina S. Manresa-Yee, José M. Buades-Rubio i F. Xavier Gayà-Morey. Explainable Facial Expression Recognition for People with Intellectual Disabilities. Interaccion 2023, September 04–06, 2023. https://doi.org/10.1145/3612783.3612789
Data de publicació: 09/10/2023