Un algoritmo puede identificar cada una de las emociones humanas

Si la cara es el espejo del alma, un ordenador puede identificar hasta 22 emociones escritas en el rostro. Investigadores de Estados Unidos han diseñado un algoritmo matemático que diferencia las caras que ponemos cuando sentimos desde miedo hasta sorpresa, pasando por emociones más complejas y contradictorias como la de la tristeza enfadada o la de estar felizmente disgustado. Su grado de acierto es casi igual al de los humanos.

Desde Aristóteles, los griegos estudiaron cómo existía un número limitado de expresiones faciales que reflejaban las distintas emociones humanas. En un complicado juego entre los músculos faciales y el cerebro, y salvo algún defecto o lesión, a cada expresión le corresponde una emoción. Ya en siglo XIX, los científicos mantenían el carácter universal de esta conexión. Una sonrisa es una sonrisa en cualquier cultura.

La base de esta universalidad está en la evolución. Para los biólogos, una expresión facial que provocara confusión entre, por ejemplo, la alegría o el miedo, supondría una desventaja evolutiva. Hay seis grandes emociones llamadas básicas: felicidad, sorpresa, ira, tristeza, miedo y asco. Pero también hay combinaciones de ambas. En castellano, la sensación de horror puede ser la suma del miedo y el asco. En chino mandarín, hay incluso palabras para definir el estado de sorpresa alegre o sorpresa de susto. Y cada emoción tiene su expresión facial.

"Nosotros hemos ido más allá de las expresiones faciales para las emociones más simples, como estar feliz o triste”, dice el científico cognitivo y profesor de ingeniería informática de la Universidad Estatal de Ohio (EEUU), Aleix Martínez. “Hemos encontrado una gran coherencia entre cómo la gente mueve sus músculos faciales para expresar 21 categorías de emociones”, añade. Y, salvo algunas excepciones, todos las expresamos igual.

Para llegar hasta aquí, Martínez y sus colegas reunieron a más de 200 voluntarios a los que les pidieron que expresaran cada una de las emociones. Obtuvieron unas 5.000 imágenes con todo el abanico emocional del que es posible el ser humano.

De forma paralela, diseñaron un algoritmo matemático que, partiendo de la forma general de la cara en estado neutro (la emoción nº 22), tenía en cuenta todos los posibles movimientos de una veintena de puntos del rostro. Que si arqueaban las cejas, fruncían el ceño, o abrían la boca y cómo lo hacían. Incluso tiene en cuenta el grado de encogimiento o relajación de los músculos implicados. Todos los detalles de sus ensayos pueden verse en el artículo que han publicado en la revista científica PNAS.

Su sistema informático fue capaz de identificar correctamente las seis emociones básicas con un porcentaje de acierto de casi el 97%. En algunas, como la felicidad, la cifra fue casi del 100%. Con las expresiones más complejas, las que mezclan dos o más emociones básicas, su capacidad de interpretarlas bajó, pero aún alcanzó un más que aceptable 77%. Tampoco los humanos pueden distinguir a veces cuando una cara muestra un asco asustado o la expresión de temor, donde los músculos expresan una mezcla de miedo de miedo y asombro, donde se pone el énfasis en este último.

El algoritmo también ofreció a los investigadores un mecanismo fiable para comprender las emociones aparentemente contradictorias. Por ejemplo, la emoción felizmente disgustado, crea una expresión que combina el encogimiento de los ojos y la nariz con la amplia sonrisa de la felicidad. Aunque estas emociones pueden parecer extrañas, son posibles en determinados estados patológicos o enfermedades.

Aunque Martínez cree que su trabajo puede ayudar en el diseño de mejores sistemas de visión computerizada o más complejos interfaces hombre-máquina, no piensa tanto en que Google o Facebook , con sus sistemas de reconocimiento facial, se interesen en su algoritmo. “En el campo de la inteligencia artificial, los investigadores e ingenieros buscan diseñar ordenadores y robots que puedan interactuar con los humanos de una forma más natural. Para hacerlo, es imperativo entender qué categorías emocionales usamos, producimos y reconocemos”, explica.

Otro campo al que Martínez apunta es su uso en el tratamiento de desórdenes en los que están implicadas las emociones, como el estrés postraumático, o la incapacidad de reconocerlas en los demás, como sucede en el autismo. Como él mismo dice: “Para entender qué procesos emocionales llevan hasta estos desórdenes, necesitamos saber cuantas emociones usa nuestro sistema cognitivo”.