Как лжецы выдают себя: новые методы обнаружения обмана

Ложь считается аморальной и неправильной, но мы, люди, делаем это снова и снова. Обман присутствует во всех сферах нашей жизни: от социального взаимодействия до вопросов национальной безопасности.

В то же время, существующие методы обнаружения лжи все еще недостаточно надежны. Поэтому ученые ищут новые объективные способы определить обман.

Анализ микромимики при выявлении обмана

Анастасия Шустер (Anastasia Shuster) из Тель-Авивского университета и ее коллеги нашли способ «считывать» мелкие движения мышц лица, что помогает определить, лжет ли человек.

Разработанная ими система правильно обнаруживала ложь в среднем в 73% случаев. «Это не идеально, но намного лучше, чем любая существующая технология распознавания лиц», — отмечает один из авторов исследования, нейробиолог Дино Леви (Dino J. Levy).

Во время эксперимента, проведенного учеными в 2021 году, электроды «измеряли» движения лицевых мышц у 40 добровольцев, которые либо лгали, либо говорили правду. Затем использовался алгоритм машинного обучения, который постепенно научился распознавать паттерны в выражениях лиц.

«Согласно полученным данным, обман проявляется в непроизвольной микромимике, продолжающейся 40-60 миллисекунд, но не согласуется с эмоциями, которые лицо пытается передать своей ложью», — пояснила команда ученых.

Люди воспринимают эти молниеносные, непроизвольные мышечные реакции бессознательно — и они хотя бы частично могут дополнить наши суждения о лжи.

Чтобы зафиксировать эти короткие подергивания, команда разработала очень маленькие, но высокочувствительные электроды. С их помощью легко обнаружить электрические импульсы мышц лица.

В ходе исследования два человека, подключенные к электродам, сидели друг напротив друга. Один человек был в наушниках и должен был повторить услышанное в них или, наоборот, соврать и назвать другое слово. Человек напротив должен был угадать, лжет ли партнер. В это время электроды на лбу и щеках участников фиксировали у них самопроизвольную мышечную реакцию.

Сами испытуемые только в половине случаев распознавали, когда их партнер говорил неправду. Электроды же достигли гораздо лучшего результата: благодаря реакции мышц на лице, которую они обнаруживали, ученые смогли распознавать ложь всех 40 участников.

Исследователи записывали активность лицевых мышц между бровями (называемую corrugator supercilia) и на щеках (большая скуловая мышца) участников, когда они слушали звуковые сигналы, говорили и отвечали.

Также фиксировали активность мимических связей между бровями и на щеках.

Кроме того, в ходе эксперимента не заметили связи между тем, как долго человек думал над ответом и фактом лжи.

Леви и его коллеги пишут в своей статье [1], что с помощью технологии машинного обучения они успешно обнаружили ложь у всех участников. Но экспериментальный алгоритм по-прежнему требует доработки, и, как показало исследование, характерные мускулы людей склонны меняться со временем.

«Интересно, что люди, которые смогли успешно обмануть своих коллег-людей, также были плохо обнаружены алгоритмом машинного обучения», — отмечают исследователи.

Однако схема самопроизвольного мышечного напряжения проявляется не у всех одинаково. Ученые зафиксировали два совершенно разных варианта (паттерна). У некоторых участников во время лжи реагировала только надбровная мышца (Corrugator supercilli). В остальных же лоб оставался неподвижным, но зато дергалась мышца, поднимающая угол рта (Zygomaticus major).

Обе мышцы играют важную роль в эмоциональной мимике. Мышца, поднимающая угол рта, выполняет функцию мышцы улыбки и связана с положительными ощущениями и смехом. Зато мышца, двигающая брови, ассоциируется скорее с негативными эмоциями и недовольным выражением лица. Почему две такие противоположные мышцы реагируют на собственное вранье, до сих пор остается невыясненным.

«Поскольку это было первоначальное исследование, ложь в нем была очень простой», — объясняет Леви. — «В нашем исследовании врать было очень легко. Но в реальной жизни мы рассказываем гораздо более длинные и запутанные истории, содержащие как правдивые, так и вымышленные факты». Как в этом случае проявляется реакция мышц, собираются проверить в последующих исследованиях.

Со временем ученые планируют научить искусственный интеллект анализировать движения лица без электродов. Специальные камеры с высоким разрешением смогут фиксировать микромимику.

Анализ слов и жестов

Ранее сообщалось, что в 2015 году специалисты из Мичиганского университета разработали программу, позволяющую распознать ложь в 75% случаев.

Для этого Рада Михалча (Rada Mihalcea) с коллегами использовали 121 видеозапись с открытых судебных слушаний, из них 61 видеозапись с лживыми показаниями и 60 видеозаписей с правдивыми показаниями. Средняя продолжительность видеозаписей — 28 секунд.

Судебные слушания — идеальный источник таких данных, потому что там выражения лиц и жесты проявляются более явно. Подсудимые крайне заинтересованы, чтобы им поверили, поэтому хорошо четко демонстрируют жесты и выражения лица.

При разработке своей программы американские специалисты полагались на анализ слов и жестов, а не физиологических параметров, на которых, например, основана работа полиграфа. Они сумели верно определить ложь в 3-х случаях из 4-х.

Были обнаружены следующие особенности поведения лжецов и людей, говорящих правду. Первым свойственно хмуриться, жестикулировать обеими руками и пристально смотреть на того, кто задал вопрос. Они также склонны к употреблению междометий. Те, кто говорит правду, часто поднимают брови, закрывают глаза и качают головой. Они также чаще употребляют местоимения 1-го лица.

Будущие перспективы обнаружения лжи

Описанные выше методы детекции лжи в будущем могут стать альтернативой традиционным полиграфам.

Принцип работы полиграфа основывается на анализе физиологических реакций, таких как частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота дыхания, температура и электрическая проводимость кожи. Это функции, которыми люди в принципе могут научиться управлять, что позволяет им обмануть полиграф.

Несмотря на то, что полиграф продолжает использоваться в различных правоохранительных органах, он часто оказывается неточным. Американская ассоциация полиграфологов утверждает, что ее специалисты способны верно распознавать ложь и правду с точностью до 90%. Критики говорят, что реальная цифра ближе к 70% или даже ниже. Известны многочисленные ошибки при тестировании на полиграфе, когда после проверки невиновные люди обвинялись в совершении тяжелых преступлений, а настоящие преступники избегали наказания.

Используя новые методы обнаружения лжи (анализ мимических сокращений, слов и жестов) вместе с регистрацией физиологических параметров, можно будет повысить эффективность распознавания лжи.

Вероятно, для этого больше не нужны будут электроды, ведь специальные камеры с высоким разрешением смогут фиксировать подергивание мышц. В банках, на допросах в полиции или в аэропортах такие камеры со встроенной системой искусственного интеллекта смогут отличить правду от обмана.

Источники:

1. Lie to my face: An electromyography approach to the study of deceptive behavior
2. Deception Detection using Real-life Trial Data