Дослідження та розробка програмного блоку розпізнавання емоцій людини

Abstract

Актуальність розробки полягає у тісному зв`язку аналізу та розпізнавання емоцій людини із важливими науковими та практичними завданнями на сучасному етапі розвитку людства. Розробка подібного продукту є важливою у багатьох сферах сучасного суспільства – психологія, відеонагляд, освіта тощо. Аналіз емоцій людей на громадських чи публічних заходах, у громадському транспорту, в умовах надзвичайних ситуацій допоможе визначати підозрілу або панічну поведінку з метою запобігання терористичним загрозам або зменшення негативних наслідків. Також розпізнавання емоцій має прикладне значення під час співбесід, дізнань, опитувань, маркетингових досліджень (наприклад, дослідження раціонального розміщення товарів). Розпізнавання емоцій під час різноманітних опитувань дає можливість визначити питання (чи частину рекламного ролику), що добре працюють і викликають емоційний відгук людей. Також, розпізнавання емоцій можна ефективно використати у медичній сфері та у сфері освіти, в тому числі і під час дистанційного навчання, яке набуло особливої актуальності в умовах карантину чи військових дій. У дослідженні проаналізовано основні варіанти архітектур згорткових нейронних мереж та доведено доцільність використання глибокої згорткової нейронної мережі для розв`язання задачі розпізнання емоцій. На відміну від існуючих архітектурних рішень згорткових нейронних мереж для розпізнавання емоцій запропоновано застосувати додатковий проміжний згортковий шар, який дозволяє знизити вимоги до потужності обчислювальних ресурсів без вагомих втрат точності розпізнавання емоцій. На основі запропонованого рішення розроблено програмний продукт для розпізнавання емоцій людини, що продемонстрував точність 90% на відформатованому наборі даних, та близько 64 % точності у складних випадках (невідформатовані зображення довільної роздільної здатності).