Pesquisadores da Universidade Federal de Lavras (UFLA) chegaram a uma metodologia capaz de fornecer mecanismos de classificação automática de emoções com base na análise da atividade cerebral de uma pessoa. Por meio do treinamento de métodos de Inteligência Artificial, foi possível identificar, a partir dos sinais elétricos gerados pelo cérebro, qual emoção a pessoa estava sentindo, com uma classificação que inclui, por exemplo, tristeza, alegria, espanto e dor.

Para o professor do Departamento de Automática da Escola de Engenharia da UFLA Wilian Soares Lacerda, orientador do estudo, a pesquisa tem relevância pela sua aplicabilidade, especialmente para pacientes que não conseguem se comunicar. “Imagina uma pessoa que percebe tudo o que ocorre à sua volta, mas não consegue descrever; então, com base nesse método, é possível captar as ondas cerebrais e classificar suas emoções, podendo, assim, ajudá-la, ao tentar aliviar o que ela está sentindo, caso seja uma emoção prejudicial. Isso abre várias outras perspectivas de pesquisas futuras”, conclui o professor.

A metodologia 

Entre as principais formas de obter os sinais elétricos produzidos pela atividade cerebral, tem-se a utilização do aparelho de eletroencefalograma (EEG), que realiza o sensoriamento do cérebro. Um sinal de EEG é composto pela soma dos pequenos impulsos elétricos emitidos pelas centenas de milhões de neurônios presentes no cérebro humano. Aplicações que utilizam sinais de EEG são abundantes, abrangendo áreas da Psiquiatria, Psicologia, Pedagogia, entre outras. A análise de um sinal de EEG pode ajudar a fornecer informações importantes para a identificação de doenças, por exemplo; entretanto, também apresenta algumas limitações.

“Um dos principais problemas encontrados em classificar emoções por meio dos sinais obtidos por um EGG está em achar as principais características que melhor representam esse sinal, assim como achar as especificidades de cada emoção”, explicam os pesquisadores Wilian Soares Lacerda e Vancley Oliveira Simão, esse último mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Sistemas e Automação da UFLA. Os pesquisadores da UFLA desenvolveram, então, modelos fundamentados em algumas técnicas de aprendizado de máquina, como Redes Neurais Artificiais (RNA), Florestas Aleatórias e Máquinas de Vetor Suporte (SVM), que são utilizadas na Inteligência Computacional para a tomada de decisões. Essas técnicas tentam, utilizando um software, imitar alguma forma do pensamento humano e, assim, conseguir resolver problemas, como identificar, por meio de sinais de eletroencefalograma, que tipo de emoção a pessoa sente. “Classificar uma emoção é um processo complexo. A utilização de técnicas de aprendizado de máquina, como Redes Neurais Artificiais e Florestas Aleatórias, entre outras, pode vir a apresentar bons resultados, devido à sua alta capacidade de generalização em reconhecimento de padrões”, comentam.

O professor William explica que foram utilizados sinais obtidos de um banco de dados já existente, para que fosse possível treinar alguns sistemas de aprendizado. “Treinamos alguns métodos de Inteligência Artificial para que o sistema identificasse qual emoção a pessoa estava sentindo. São vários sinais, cerca de 32, que são captados no cérebro por sensores especiais colocados na cabeça da pessoa por meio de uma touca. É um método não invasivo, sem prejuízo físico. Com o suporte desse banco de dados, treinamos algumas máquinas de aprendizado, utilizando as técnicas mencionadas, já consagradas na literatura, e conseguimos um índice de acerto de quase 90%”, relata Wilian. 

Com os parâmetros desse banco de dados, foi possível identificar, a partir dos sinais elétricos gerados pelo cérebro da pessoa, qual emoção ela estava sentindo, por exemplo, tristeza, alegria, espanto, dor. “No trabalho, inclusive, são evidenciadas as classes de emoções que são possíveis de se identificar por meio desses sinais. Acredito que isso seja bastante útil para quem não tem a capacidade de se comunicar, por exemplo, quem não consegue falar, mexer-se, escrever. Assim, para saber o que essa pessoa está sentindo num determinado momento, uma alternativa seria utilizar as ondas cerebrais para identificar a sua emoção”, afirma Wilian.

Esse conteúdo de popularização da ciência foi produzido com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais - Fapemig.