Reconocimiento de emociones usando señales biologicas y redes convolucionales

Abstract

Las emociones juegan un papel importante en el comportamiento y desarrollo cognitivo del ser humano, empecemos hablando de que como las emociones son importantes en la computación, empezando por la educación, el reconocimiento de emociones es importante ya que va de la mano con la motivación del estudiante para aprender y tener éxito en la universidad, la educación es mencionada por que en la era de la digitalización hay nuevas tecnologías integrándose al a las aulas como las clases en línea asi que reconocer las emociones del alumno mientras toma sus lecciones es de vital importancia, quizá los estudiantes no se sientan motivados al estudiar en línea o con instrumentos digitales que les permita obtener información y has estudios que relacionan la motivación de los estudiantes con el el éxito o fracaso en la vida escolar, mas allá de la disciplina. La creación de entornos donde las computadoras y los seres humanos puedan interactuar constantemente será cada vez mas especialmente con el desarrollo de las nuevas tecnologías y el estudio de redes neuronales y técnicas de aprendizaje automático, los espacios de trabajo donde los sistemas computacionales y los seres humanos comparten tiempo e interacciones es otro espacio que puede verse beneficiado al involucrar las emociones. No es algo nuevo pero para poder resolver crimines los polígrafos han existido durante décadas pero con los sistemas de reconocimiento de emociones será mas fácil poder encontrar la verdad mas rápido en un situación con un sospecho al igual en controles migratorios de aeropuertos y aduanas. Es por esta razón que en este trabajo se propone el realizar una red neuronal convolucional para el reconocimiento de emociones biológicas. Primero se ha realizado un experimento de laboratorio donde un participante estará en una sesión de 30 minutos y utilizando la base de imágenes Stimuli: International affective picture system (IAPS) se le someterá a que vea las imágenes, comenzando con un cuadro de relajación de cinco minutos posteriormente se le mostrara el primer cuadro de imágenes que durara 12 minutos, otro cuadro de descanso que durara de dos a cinco minutos y un segundo bloque de imágenes también de 12 minutos de duración. Se pretende con este experimento inducir al participante cuatro emociones diferentes, tomar el registro y además tomar la muestra del participante entre los estados de excitación por las imágenes y de descanso. Los estímulos a las imágenes serán registrados por un equipo de electroencefalograma (EEG) con los datos obtenidos se hará una relación de estos para poder clasificar estas emociones en un mapa de dos dimensiones donde puede registrase la intensidad de las mismas. Posteriormente los datos provenientes del EEG serán procesados por un algoritmo de red neuronal convolucional, será probada y evaluada tanto al inducir cuatro emociones diferentes, así como con los estados de excitación y descanso. Una vez entrenado el algoritmo con los datos se probará precisión y se mostraran los datos de precisión y la matriz de confusión para verificar la efectividad e intentar lograr crear un sistema capaz de reconocer emociones.