面部表情並不能揭示情緒

情緒人工智慧產業、法庭和兒童教育者在不知不覺中依賴於對達爾文思想的誤解

A double exposure image of a woman's face on a woman's hands covering her face.

你的面部動作會將你的情緒傳遞給其他人嗎?如果你認為答案是肯定的,那就再想想。這個問題正處於激烈的爭論之中。一些專家認為,世界各地的人們都會做出特定的、可識別的面孔來表達某些情緒,例如微笑表示快樂,皺眉表示憤怒,睜大眼睛喘氣表示恐懼。他們指出數百項研究似乎表明,微笑、皺眉等等是普遍的面部情緒表達。他們還經常引用查爾斯·達爾文的1872年著作《人和動物的情緒表達》來支援普遍表達是自然選擇進化的說法。

其他科學家則指出大量的反證表明,情緒期間的面部動作變化太大,無法成為情感意義的普遍燈塔。人們可能會在策劃敵人垮臺時面帶仇恨地微笑,在聽到糟糕的雙關語時得意地皺眉。在美拉尼西亞文化中,睜大眼睛喘氣的面孔是侵略的象徵,而不是恐懼。這些專家表示,所謂的普遍表達只是代表了文化刻板印象。需要明確的是,辯論雙方都承認,對於給定的情緒,面部動作會有所不同;爭議在於是否存在足夠的統一性來檢測某人的感受。

這場辯論不僅僅是學術性的;結果會產生嚴重的後果。今天,你可能會因為一個所謂的情緒閱讀系統在面試時透過攝像頭觀察你,並應用人工智慧對你的面部動作進行不利評估而被拒絕工作。在美國法院,如果法官或陪審團認為被告的臉上表現出缺乏悔意,他們有時可能會判處更嚴厲的刑罰,甚至死刑。全國各地的幼兒園都在教孩子們將微笑識別為快樂,將皺眉識別為憤怒,以及來自書籍、遊戲和分離面孔海報的其他富有表現力的刻板印象。對於自閉症譜系障礙兒童,他們中的一些人在感知他人的情緒方面存在困難,這些教導並不能轉化為更好的溝通。


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那麼誰是對的呢?答案涉及一位不知情的醫生、一個科學錯誤以及對達爾文著作長達一個世紀的誤讀。具有諷刺意味的是,他自己的觀察結果提供了一個強有力的解決方案,正在改變現代對情緒的理解。

普遍面部表情的假設可以追溯到幾個來源,最著名的是19世紀法國醫生紀堯姆-本傑明-阿芒·杜胥內拍攝的一組照片。在攝影的早期,杜胥內用電流刺激人們的面部肌肉,並拍攝肌肉收縮的照片。

他的照片啟發了達爾文在《表達》中提出,某些面部動作是普遍的情緒跡象。達爾文寫道,在快樂時,人們會微笑。在悲傷時,他們會皺眉。通常講述的故事是,達爾文發現情緒具有內在的、基於生物學的表達,這些表達是普遍產生和識別的,並與其他動物共享。這個故事將面部動作呈現為一種訊號系統,你可以透過觀察一個人的臉來檢測他們的情緒狀態,並接收重要資訊以保持你和他們的生命健康。

但事實似乎並非如此。大量證據表明,達爾文錯了,而且他的錯誤非常嚴重。在現實生活中,人們表達特定情緒的方式差異很大。例如,在憤怒時,城市文化中的人們皺眉(或做出一些皺眉的面部動作)的次數僅佔35%左右,這是根據對情緒期間面部動作研究的薈萃分析得出的結論。皺眉也不是憤怒特有的,因為人們皺眉還有其他原因,例如當他們集中注意力或放屁時。每種被研究的情緒以及每種據稱可以告訴我們某人情緒狀態的其他衡量標準(無論是他們的生理機能、聲音還是大腦活動)都存在同樣巨大的差異。

因此,情緒人工智慧系統並不能檢測情緒。它們檢測的是物理訊號,例如面部肌肉運動,而不是這些訊號的心理意義。運動和意義的混淆深深地根植於西方文化和科學之中。一個例子是最近一項備受矚目的研究,該研究將機器學習應用於超過六百萬個網際網路面部影片。訓練人工智慧系統的人工評分員被要求標記影片中的面部動作,但他們被提供的唯一標籤是情緒詞語,例如“憤怒”,而不是物理描述,例如“皺眉”。此外,沒有客觀的方法來證實影片中匿名的人們在那些時刻感受到了什麼(如果有的話)。

還有大量證據表明,面部動作只是大腦接收的眾多背景資訊訊號之一。給人們看一個孤立的鬼臉,他們可能會感知到痛苦或沮喪。但是,如果在一個賽跑運動員衝過終點線時顯示相同的面孔,那麼相同的鬼臉就會傳達勝利。與其他訊號陣列相比,面孔通常只是一個人內心狀態的較弱訊號

達爾文的《表達》表明,特定情緒的例項,例如憤怒,共享一種獨特的、不變的物理原因或狀態——一種本質——即使它們有表面的差異,也使這些例項相似。科學家們已經提出了各種各樣的本質,其中一些本質很容易看到,例如面部動作,另一些本質則需要專門的儀器才能觀察到,例如心率、呼吸和體溫的複雜交織模式。這種對本質的信念,稱為本質主義,具有令人信服的直覺性。它也是有害的,因為幾乎不可能證明本質不存在。那些相信本質但儘管反覆嘗試仍未能觀察到本質的人通常會繼續相信它們。特別是研究人員傾向於透過暗示工具和方法尚不足以找到他們尋求的本質來為他們的信念辯護。

這個難題的解決方案可以在達爾文更著名的著作《物種起源》中找到,該書比《表達》早寫了13年。具有諷刺意味的是,據著名生物學家恩斯特·邁爾,《物種起源》因幫助生物學“擺脫本質主義的麻痺性束縛”而受到讚譽。《物種起源》出版之前,學者們認為每個生物物種都有一個理想的形式,由上帝創造,具有將其與其他所有物種區分開來的定義屬性——本質。可以將其視為生物學的“犬展”版本。在犬展中,每位參賽者都根據假設的理想犬進行評判。偏離理想被認為是錯誤。達爾文的《物種起源》激進地提出,一個物種是一個由各種個體組成的龐大群體,其核心沒有本質。理想的狗不存在——它只是對許多不同狗的統計總結。變異不是錯誤;它是環境自然選擇的必要組成部分。然而,當談到情緒時,達爾文屈服於本質主義,忽略了他最重要的發現。

本質主義的力量使達爾文對情緒產生了一些非常荒謬的看法,包括情緒失衡會導致頭髮蓬亂,以及昆蟲透過瘋狂地摩擦身體部位來表達恐懼和憤怒

同樣,本質主義似乎也誘使情緒人工智慧系統的設計者沿著達爾文這條舒適的道路前進,並假設情緒是透過自然選擇進化而來以服務於重要功能的。但是,如果你真正閱讀《表達》,你會發現達爾文幾乎沒有提到自然選擇。他也沒有寫面部表情是進化的功能性產物。事實上,他寫的是相反的:微笑、皺眉、眼睛睜大和其他身體表情是“無目的的”——不再具有功能的退化運動。他在《表達》中十多次做出這一宣告。對於達爾文來說,情緒表達是人類是動物以及我們已經進化的有力證據。按照他的邏輯,如果我們與其他動物共享表達,但這些表達對我們來說在功能上毫無用處,那麼它們一定來自一個早已逝去的共同祖先,這些表達對他們來說是有用的。

《表達》被錯誤引用了一百多年。這是怎麼發生的?我在20世紀早期心理學家弗洛伊德·奧爾波特的作品中發現了答案。奧爾波特在他的1924年著作《社會心理學》中,從達爾文的著作中得出一個全面的推論,即表情最初是新生兒的退化性反應,但很快就承擔起有用的社會功能。他寫道:“我們不認為生物學上有用的反應存在於祖先身上,而表達性的痕跡存在於後代身上,而是認為這兩種功能都存在於後代身上,前者作為後者發展的基礎。”

奧爾波特的觀點雖然不正確,但被歸咎於達爾文,並受到志同道合的科學家的熱烈採納。他們現在可以寫關於普遍面部表情的文章,並聲稱自己是無可辯駁的查爾斯·達爾文的繼承人。僅用一句話,奧爾波特就誤導了西方對情緒的理解,不僅在科學領域,而且在法律、醫學、公眾眼中,以及現在的各種情緒人工智慧系統中。

儘管如此,這個科學故事還是有一個美好的結局,因為對於我們在情緒的真實案例中觀察到的那種變異,有一個名稱。它與達爾文自己在動物物種中觀察到的變異相同。在《物種起源》中,達爾文將動物物種描述為由各種個體組成的集合,其核心沒有生物學本質。這一關鍵觀察結果更普遍地被稱為群體思維,它得到了現代遺傳學研究的支援。

在過去的一個世紀裡,群體思維一直在徹底改變生物學,現在它正在徹底改變情緒科學。像物種一樣,給定的情緒,如恐懼、悲傷或興高采烈,是一個由各種不同例項組成的龐大群體。人們確實可能會因為恐懼而睜大眼睛並喘氣,但也可能因為恐懼而皺眉、因為恐懼而哭泣、在面對恐懼時大笑,甚至在某些文化中,還會因為恐懼而睡著。沒有本質。變異是常態,它與一個人的生理機能和處境密切相關,就像物種的變異與其成員所居住的環境相關一樣。

越來越多的情緒研究人員正在更加認真地對待群體思維,並超越過去的本質主義思想。現在是情緒人工智慧的支持者以及製造和銷售這些產品的公司停止炒作,並承認面部肌肉運動並非普遍對應於特定情緒的時候了。有明確的證據表明,同一種情緒可能伴隨不同的面部動作,而相同的面部動作可能具有不同的(或沒有)情緒意義。多樣性而不是統一性才是規則。

達爾文的《表達》最好被視為歷史文字,而不是權威的科學指南。這引出了一個更深層次的教訓:科學不是權威的真理。科學是透過在不同背景下重複觀察來量化懷疑。即使是最傑出的科學家也可能犯錯。幸運的是,錯誤是科學過程的一部分。它們是發現的機會。

這是一篇觀點和分析文章,作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。

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