ИСТИНА

Проект направлен на изучение холистических и аналитических процессов при опознании лица и лицевой экспрессии с использованием современных психофизических методов искажения изображений лиц, технологий айтрекинга, , а также с применением современных методов математического анализа полученных данных. Исследования предполагается провести по нескольким актуальным направлениям, включающим выявление роли аналитических и холистических процессов в опознании лица и лицевой экспрессии; разработку способов искажения изображений лица при использовании методов композитных лиц, инверсии, тетчеризованных лиц и др.; изучение глазодвигательной стратегии при опознании лица и лицевой экспрессии; изучение гендерных и индивидуальных особенностей опознания лиц и лицевых экспрессий; изучение кросскультурных особенностей восприятия собственного лица; применение метода многомерного шкалирования для моделирования сходства лицевых экспрессий. Важным отличием данного междисциплинарного проекта является применение современных математических методов статистического и фрактального анализа для обработки данных движений глаз, полученных в процессе восприятия лиц и лицевых экспрессий. Результаты могут быть использованы в актуальных задачах моделирования процессов зрительного восприятия, при разработке автоматизированных систем распознавания лиц, в биоуправлении, робототехнике, нейрореабилитации, нейромаркетинге и др.

The project is aimed at the study of holistic and analytic processing in the face and facial expression recognition using modern psychophysical methods of facial feature distortions, the eye tracking technology , as well as modern methods of data processing of eye movement parameters. The research is supposed to be carried out in several relevant areas: to reveal the role of analytic and holistic processing; to develop the methods of facial feature distortion using the method of composite faces, the face inversion effect, the Thatcher effect etc .; to study gaze strategies in face and facial expression recognition; to investigate the gender and individual differences in the face and facial expression recognition; to find out the cross-cultural features for perception of own face attractiveness; to apply the method of multidimensional scaling to model the similarity of facial expressions. An important feature of this interdisciplinary project is the application of modern mathematical methods of statistical and fractal analysis to process eye movement data registered during face and facial expression perception. The results can be used in the actual tasks of modeling visual perception processes, in the development of automated face recognition systems, in biofeedback, robotics, neurorehabilitation, neuromarketing, etc.

В ходе реализации проекта предполагается провести цикл теоретических и методических разработок, на основе которых будут проведены экспериментальные исследования по опознанию лица и лицевой экспрессии с применением модифицированных методов искажения лицевых черт, а также технологии регистрации движения глаз. Особенностью проекта является использование современных статистических и фрактальных методов анализа глазодвигательной активности, а также методов многомерного шкалирования для выявления базовых признаков кодирования лица и лицевой экспрессии. По окончании проекта предполагается получить следующие результаты: - будет проведен анализ теоретический роли аналитических и холистических механизмов в процессах опознания лица и лицевой экспрессий. Результаты анализа отечественного и зарубежного опыта позволят обосновать принципы взаимодействия этих процессов в зависимости от задачи и степени искажений изображения лица и лицевой экспрессии. - будет проведен анализ особенностей движения глаз в процессе опознания лица и лицевой экспрессии, что позволит разработать методологические основания применения характеристик глазодвигательной активности для анализа холистических и аналитических процессов; - будет разработана и апробирована комплексная методика изучения процесса восприятия лица и лицевой экспрессии с использованием модифицированных методов искажения лица/лицевых черт (методов инверсии, композитного лица, тетчеризации, морфинга и др.), что позволит разработать более точные количественные и качественные методики для оценки нивелирования влияния аналитики или холистики; - будет разработана модель соотношения вкладов холистических и аналитических процессов, позволяющая прогнозировать успешность опознания лица и лицевой экспрессии при использовании методов искажения лица/лицевых черт, что позволит разрабатывать усовершенствованные автоматизированные алгоритмы распознавания и классификации лица и его экспрессии; - будут исследованы кросскультурные особенности восприятия привлекательности собственного лица (на японской и российской выборке) с применением метода айтрекинга, что позволит оценить влияние культурных особенностей на процессы восприятия лица и лицевой экспрессии; - будут выявлены гендерные и индивидуальные особенности движений глаз в задачах опознания лица и лицевой экспрессии; - будут применены современные методы статистического и фрактального анализа для анализа движений глаз в процессе опознания лиц и лицевых экспрессий, что позволит обосновать применение метода айтрекинга для анализа холистических и аналитических процессов; - по результатам проведенных исследований будут подготовлены 3 статьи в рецензируемых журналах из баз цитирования Web of Science, Scopus, РИНЦ; - результаты работы будут представлены на международных и российских конференциях, посвященных экспериментальным исследованиям в области зрительного восприятия, движения глаз и психофизиологии.

В ходе реализации проекта был проведен цикл теоретических и методических разработок по изучению аналитических и холистических процессов восприятия лица, на базе которых были проведены эксперименты по опознанию лица и лицевой экспрессии. Применялись модифицированные методы искажения лицевых черт, а также технологии регистрации движения глаз. Для анализа паттернов движения глаз были применены современные статистические и фрактальные методы, а также методы многомерного шкалирования, которые позволили построить пространство лицевых экспрессий для выявления базовых признаков кодирования лица и лицевой экспрессии. По окончании проекта были получены следующие результаты: - проведен анализ теоретический роли аналитических и холистических процессов при опознании лица и лицевой экспрессии. Результаты анализа отечественных и зарубежных работ показали взаимодействие этих процессов, а также изменение влияния каждого из процессов в зависимости от задачи и искажений лицевой информации. - проведен анализ особенностей движения глаз в процессе опознания лица и лицевой экспрессии, что позволило выявить аналитическую и холистическую стратегии движений глаз, а также роль индивидуальных глазодвигательных стратегий; - разработана и апробирована комплексная методика изучения процесса восприятия лица и лицевой экспрессии с использованием модифицированных методов искажения лица/лицевых черт (методов инверсии, композитного лица, тетчеризации, морфинга и др.), что позволило разработать более точные количественные и качественные критерии для оценки влияния аналитических и холистических процессов; - разработана модель взаимодействия холистических и аналитических процессов, позволяющая прогнозировать успешность опознания лица и лицевой экспрессии при внесении искажений лица/лицевых черт. Полученные данные позволят разрабатывать усовершенствованные автоматизированные алгоритмы распознавания и классификации лица и его экспрессии; - исследованы кросскультурные особенности восприятия привлекательности собственного лица (на японской и российской выборке) с применением метода айтрекинга, что продемонстрировало важную роль культурных особенностей в процессах восприятия лица и лицевой экспрессии; - выявлены гендерные и индивидуальные особенности движений глаз в задачах опознания лица и лицевой экспрессии. Показано, что при интерпретации холистических стратегий лица необходим учет индивидуальных глазодвигательных стратегий; - для анализа движений глаз использовались современные методы статистического и фрактального анализа, что позволило более эффективно (на количественном уровне) классифицировать проявления холистических и аналитических процессов в глазодвигательных паттернах; - по результатам проведенных исследований были подготовлены 3 статьи в рецензируемых журналах из баз цитирования Web of Science, Scopus, РИНЦ; - результаты работы были представлены на международных (ECEM 2019, ECVP 2018,2019) и российских конференциях (Ломоносов 2018,2019, 2020), посвященных экспериментальным исследованиям в области зрительного восприятия, движения глаз и психофизиологии.