Выражение лица не передает эмоций: как так вышло и причем тут Дарвин?

Что выражает наши чувства?

Мы привыкли к тому, что люди улыбаются, когда счастливы, хмурятся в гневе и задыхаются с расширенными глазами при страхе. Ученые ссылаются на сотни исследований, доказывающих, что улыбка, хмурый взгляд и прочее являются универсальными выражениями эмоций. Они также часто ссылаются на книгу Чарльза Дарвина «Выражение эмоций у человека и животных», написанную в 1872 году, для подтверждения того, что универсальные выражения появились в результате естественного отбора.

Другие ученые приводят контраргументы в пользу того, что движения лица во время выражения эмоций слишком сильно различаются, чтобы служить универсальным маяком эмоционального смысла. Люди могут улыбаться в ненависти, замышляя гибель своего врага, и хмуриться от восторга. В меланезийской культуре широко раскрытые глаза и тяжелое дыхание считается символом агрессии, а не страха. Эксперты говорят, что якобы универсальные выражения представляют собой культурные стереотипы. Обе стороны в споре признают, что движения лица варьируются в зависимости от эмоции, но разногласия заключаются в том, достаточно ли единообразия в мимике лица для определения человеческих эмоций.

Результаты подобных дебатов не только академические, они имеют серьезные последствия. Сегодня, например, вам уже могут отказать при приеме на работу из-за того, что так называемая система считывания эмоций, наблюдающая за вами по камере, применила искусственный интеллект для неблагоприятной оценки ваших движений лица во время собеседования. В американской судебной системе, судья или присяжные иногда могут вынести более суровый приговор, вплоть до смертной казни, если посчитают, что лицо подсудимого свидетельствует об отсутствии раскаяния. Детей в дошкольных учреждениях по всей стране учат распознавать улыбки как счастье, хмурые лица как гнев и другие выразительные стереотипы из книг, игр и плакатов. А у детей с аутизмом, некоторые из которых с трудом воспринимают эмоции других людей, эти уроки не способствуют улучшению коммуникации.

С чего началась ошибка?

Так где же истина? Ответ связан с научной ошибкой и давней неверной интерпретацией трудов Дарвина. Предположение о существовании универсальных выражений лица можно проследить по нескольким источникам, главным из которых является набор фотографий французского врача XIX века Гийома-Бенжамена-Аманда Дюшена. На заре фотокамер Дюшен электрическим током стимулировал мышцы лица людей и фотографировал их сокращения.

Его фото вдохновили Дарвина на мысль о том, что определенные движения лица являются универсальными признаками эмоций. В счастье, писал Дарвин, люди улыбаются, в печали хмурятся. Дарвин обнаружил, что эмоции имеют врожденные, биологически обоснованные выражения, которые создаются и распознаются повсеместно и совместно с другими животными. Эта история представляет движения лица как своего рода сигнальную систему, в которой вы можете определить эмоциональное состояние собеседника, посмотрев на его лицо, и получить важную информацию для поддержания жизни и здоровья. Казалось бы, все так и есть, но перевес доказательств показывает, что Дарвин ошибался, и его ошибка была очень серьезной. В реальной жизни люди выражают те или иные эмоции с огромной вариативностью.

Например, согласно мета-анализу исследований, измеряющих движения лица во время эмоций, в гневе люди в городских культурах хмурятся только в 35% случаев. Хмурый взгляд также не является специфическим для гнева, поскольку люди хмурятся и по другим причинам, например, когда сосредоточены. Такие же существенные различия наблюдаются для каждой изучаемой эмоции и для всех других показателей, которые якобы говорят нам об эмоциональном состоянии человека, будь то физиология, голос или мозговая активность.

Как это работает на практике

Системы эмоционального искусственного интеллекта не определяют эмоции. Они определяют физические сигналы, а именно движения лицевых мышц, но не психологическое значение этих сигналов. Смешивание мимики и смысла глубоко укоренилось в западной культуре и в науке. В качестве примера можно привести довольно громкое исследование, где машинное обучение применялось к более чем 6 млн видеороликов с лицами в Интернете. Экспертов, которые обучали систему искусственного интеллекта, попросили обозначить движения лица на видео, но единственные обозначения, которые им позволили использовать, были названиями эмоций, а не физические описания, то есть «гнев/злость» вместо «хмурый». Более того, не было никакого объективного способа подтвердить, что именно чувствовали и чувствовали ли вообще что-то анонимные люди на видео в эти моменты.

Существует также множество доказательств того, что движения лица — это всего лишь один из множества сигналов в гораздо большем массиве контекстуальной информации, которую воспринимает наш мозг. Покажите людям гримасы лица по отдельности и они могут увидеть боль или разочарование. Но покажите им такое же лицо бегуна, пересекающего финишную черту на соревнованиях, и та же гримаса будет свидетельствовать о триумфе. Лицо часто является наиболее слабым выразителем внутреннего состояния человека, нежели другие сигналы вкупе.

Теория Дарвина предполагает, что ситуации выражения определенной эмоции, например, гнева, имеют общую, неизменную, физическую причину или состояние, — так называемую сущность, которая, несмотря на поверхностные различия, делает эти ситуации схожими (движения лица, жесты, температура тела и прочее). Ученые предложили целый ряд таких сущностей, некоторые из которых легко распознать, а для других требуются специальные измерительные приборы или датчики. Эта вера в сущности, называемая эссенциализмом, довольно интуитивна и пагубна. Люди, которые верят в сущности, но не могут их видеть, несмотря на неоднократные попытки, часто продолжают в них верить. Исследователи склонны оправдывать свою веру тем, что инструменты и методы еще недостаточно проработаны для обнаружения сущностей, которые они ищут.

Решение этой головоломки можно найти в более известной книге Дарвина «О происхождении видов», написанной за 13 лет до «Выражения». По иронии судьбы, она прославилась тем, что, по словам известного биолога Эрнста Майра, помогла биологии «вырваться из парализующих тисков эссенциализма». До публикации «Происхождения» ученые считали, что каждый биологический вид имеет идеальную форму, созданную богом, с определяющими свойствами-сущностями, которые отличают его от всех других видов. Подумайте об этом как о «собачьей выставке» в биологии. На выставке собак каждый участник соревнуется с гипотетически идеальной собакой. Отклонение от идеала считается ошибкой. В «Происхождении» Дарвина было выдвинуто радикальное предположение, что вид — это огромная популяция разнообразных особей, в основе которой нет никакой сущности. Идеальной собаки не существует — это статистический итог совокупности разнообразных собак. Вариации не являются ошибкой, это необходимый ингредиент для естественного отбора под воздействием окружающей среды. Однако, когда дело дошло до эмоций, Дарвин стал жертвой эссенциализма, игнорируя свое самое важное открытие.

Сила эссенциализма привела Дарвина к некоторым удивительно нелепым идеям об эмоциях, включая то, что эмоциональный дисбаланс может привести к пушистости волос и что насекомые выражают страх и гнев, бешено потирая друг о друга части тела.

Подобным образом эссенциализм заманивает разработчиков систем ИИ-эмоций следовать за Дарвином по этому удобному пути, с его предположением, что эмоции развились в результате естественного отбора, чтобы служить важным функциям. Но если вы действительно прочитаете книгу «Выражение», то обнаружите, что Дарвин почти не упоминал о естественном отборе. Он также не писал, что выражения лица являются функциональными продуктами эволюции. На самом деле, он писал обратное: что улыбки, хмурые брови, расширение глаз и другие физические выражения являются «бесцельными» — вековыми движениями, которые больше не выполняют никакой функции. Он сделал это заявление более десяти раз в книге «Выражение». Для Дарвина эмоциональные выражения были убедительным доказательством того, что люди — это животные и что мы эволюционировали. По его логике, если у нас есть общие выражения эмоций с другими животными, но эти выражения функционально бесполезны для нас, то они должны были произойти от давно ушедшего общего предка, для которого эти выражения были полезны.

Последствия ошибки и ее решение

«Выражение» неправильно цитируется уже более 100 лет. Как это произошло? Ответ кроется в работе психолога начала XX века Флойда Олпорта. В своей книге «Социальная психология», написанной в 1924 году, Олпорт сделал ошеломляющее умозаключение на основе трудов Дарвина, сказав, что у новорожденных выражение лица начинается как рудимент, но быстро приобретает полезные социальные функции. Он писал: «Вместо того, чтобы биологически полезная реакция присутствовала у предка, а экспрессивный пережиток — у потомка, мы считаем, что обе эти функции присутствуют у последнего, причем первая служит основой, из которой развивается вторая».

Идея Олпорта, хотя и неверная, была приписана Дарвину и охотно принята учеными-единомышленниками. Теперь они могли писать о мимике как об универсальном явлении и утверждать, что являются наследниками неуязвимого Чарльза Дарвина. Одним предложением Олпорт исказил западное понимание эмоций не только в науке, но и в юриспруденции, медицине, глазах общественности, а теперь и в системах ИИ-эмоций.

Тем не менее, у этой научной сказки есть счастливый конец, так как существует название для той вариативности, которую мы наблюдаем в реальных случаях проявления эмоций. Это та же вариативность, которую сам Дарвин наблюдал у животных. В книге «Происхождение» Дарвин описал вид животных как совокупность разнообразных особей, не имеющих в своей основе биологической сущности. Это ключевое наблюдение стало известно как популяционное мышление, и оно подтверждается современным изучением генетики.

Популяционное мышление продвинуло биологию в прошлом веке, а теперь оно продвигает и науку об эмоциях. Подобно виду, такие эмоции как страх, печаль или восторг, представляют собой обширную популяцию разнообразных случаев. Люди действительно могут расширять глаза и задыхаться от страха, но они также могут хмуриться, плакать или смеяться, а в некоторых культурах, даже засыпать от страха. Вариации — это норма, и они тесно связаны с физиологией человека и ситуацией, точно так же, как вариации вида связаны с окружающей средой, в которой живут его представители.

Все большее число исследователей эмоций серьезнее относятся к популяционному мышлению и выходят за рамки эссенциалистских идей прошлого. Пришло время сторонникам ИИ-эмоций и компаниям, которые производят и продают эти продукты, признать, что движения лицевых мышц не являются универсальными для конкретных эмоций. Доказательства очевидны: одна и та же эмоция может сопровождать разные движения лица, и одни и те же движения лица могут иметь разное эмоциональное значение (или не иметь его вовсе). Разнообразие, а не единообразие, является правилом.

«Выражение» Дарвина лучше всего рассматривать как исторический текст, а не как исчерпывающее научное руководство. Из этого следует более глубокий урок: наука — это не авторитетная истина, а количественная оценка сомнений путем повторного наблюдения в различных контекстах. Даже самые выдающиеся ученые могут ошибаться. К счастью, ошибки являются частью научного процесса и возможностью для открытий.