Жестикуляция и особенности походки: ПРИЗНАКИ ГОЛОСА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

Походка — лицо тела — Кубань Сегодня

Походка человека отражает не только его темперамент, но и настроение, а также его самооценку и взаимодействие с другими людьми.

Походка, которая, естественно, влияет на качество жизни, может рассказать о многом. Например, уверен ли человек в себе и сколько в нем энергии. А всё потому, что внешнее — это проявление внутреннего. И это взаимосвязано.

Однако группа канадских ученых нашла и обратную связь. Проведенные эксперименты показали, что походка может влиять и на настроение. Если встречаем вяло бредущего человека, который втянул голову в плечи, то нам сразу приходит на ум, что у него депрессия или какие-то неприятности в жизни. Но оказывается, существует и обратная связь: унылая походка сама по себе генерирует негативные эмоции и снижает уровень настроения.

Исследователи набрали группу добровольцев, которым на начальном этапе эксперимента показали перечень слов, имеющих различную эмоциональную окраску: «красивый», «милый», «злой», «возбужденный», «тревожный» и т.

д.

Затем всех их попросили пройтись по тренажеру — беговой дорожке. В процессе ходьбы специальные датчики фиксировали параметры осанки и походки испытуемых, а также уровень депрессивности их движений.

Часть добровольцев экспериментаторы попросили изменить бодрую манеру ходьбу на депрессивную — опустить плечи и не размахивать руками. В то же время им не сообщали, что именно фиксируют датчики.

После ходьбы участникам эксперимента предложили записать все слова из ранее прочитанного ими списка, которые они смогли вспомнить. Оказалась, что те, кто ходил уныло, чаще вспоминали слова с негативной окраской, несмотря на то что у них на тот момент не было объективных причин для пессимистического восприятия действительности. Другими словами, в их жизни не происходило ничего такого, что могло бы отрицательно повлиять на настроение.

Еще в конце восьмидесятых годов прошлого века американские ученые обнаружили, что в целом походку человека можно разделить на два типа: молодежную и старческую.

Первый характеризуется более упругим ритмом ходьбы, покачиванием бедрами, размахиванием руками по более широкой амплитуде и частыми шагами. Если говорить о втором типе, то в этом случае люди идут медленно, скованно, несколько больше наклоняясь вперед.

Важно, что эти типы не обязательно совпадают с истинным возрастом идущего. Можно быть достаточно молодым человеком с походкой дряхлого старика или наоборот. Ведь не секрет, что среди юношей и девушек немало тех, кого можно назвать «молодыми пенсионерами» — настолько они вяло двигаются, словно к их ногам привязали гири.

Как, ничего не делая,

По жизни вдруг уставшие?

Закисшие, запрелые,

Растениями ставшие.

Онисе Баркалая, автор более десятка книг, в одном из своих рассказов под названием «Легкой джазовой походкой» пишет: «Как часто походка становится отражением нашего настроения! Какая походка может быть у слабовольного человека, если он что есть силы ударил ногой по пустой на первый взгляд коробке, под которой находился подло положенный кем-то кирпич!

Неуверенная, медлительная, опасливая? Ничего подобного! И спустя всего пару часов после этого с героем «Осеннего марафона» (режиссер — Г. Данелия, 1079 год) происходит удивительная метаморфоза: из нерешительного и чрезмерно деликатного человека он превращается в сильного и мужественного.

Вот он, прихрамывая, высоко подняв голову, идет по длинному коридору главного здания университета: это походка совсем другого человека. Не видать студентам легкого зачета, однокашнице — халявы в помощи при переводе, а заведующему кафедрой всё будет сказано прямо в лицо…»

Замечено, если мы расправляем плечи и поднимаем голову, это всегда придает нам уверенности в себе.

У меня красивая походка,

А вокруг хорошая погодка.

Голубое небо, в небе ясно,

Светит солнце, значит, жизнь прекрасна!

А вот к депрессивной походке обычно приводят проблемы со здоровьем, с наличием финансов, с работой и т. д. Человек всячески хочет спрятаться от окружающих, забыть обо всём и погрузиться в свое, образного говоря, грустное пространство.

Многие считают, что люди, предпочитающие ходить быстро, очень суетливы. На самом же деле «скороходы» очень ответственные и прилежные личности. У них много энергии, они хотят многое успеть, отличаются решительностью и коммуникабельностью. А вот люди, которые передвигаются медленно, очень осторожны и просчитывают чуть ли не все свои действия.

Французский писатель Оноре де Бальзак в своем весьма уморительном трактате «Теория походки» писал, что «есть люди, которые ходят, опустив голову, как лошади, запряженные в фиакр… Другие люди, кажется, идут вперед за счет того, что сильно размахивают руками; их руки — весла, которыми они гребут, чтобы плыть; это каторжники походки.

Встречаются глупцы, которые слишком широко расставляют ноги и очень удивляются, когда между ног у них пробегают собаки, спешащие вслед за хозяином…

Некоторые люди при ходьбе мотают головой, словно она у них плохо держится, как у Арлекино. Кроме того, есть люди, которые летят стрелой; они рождают ветер…

Некоторые ходоки ставят одну ногу поспешно, а другую неторопливо; нет ничего более оригинального.

Элегантные господа разгуливают руки в боки, задевая всех локтями. Наконец, кто-то ходит согнувшись, а кто-то скривившись; при этом одни наклоняются всем телом вперед или откидываются назад, а другие вертят туда-сюда, как нерешительный жук-рогач…

Итак, чтобы хорошо ходить, человек должен держаться прямо, но не так, будто он аршин проглотил, он должен научиться ставить ноги по одной линии, не уклоняться слишком сильно ни вправо, ни влево от своей оси, незаметно вовлекать в движение все тело, легонько покачиваться, дабы равномерным колебанием разрушить потаенную мысль жизни; наклонять голову, менять положение рук, когда он останавливается…

Плавность движений для походки то же, что простота в одежде. Животное обыкновенно двигается плавно. Поэтому нет ничего смешнее, чем размашистые жесты, рывки, громкие пронзительные крики, торопливые поклоны.

Вы приходите полюбоваться водопадом, но ненадолго, меж тем как на берегу глубокой реки или озера можно сидеть часами. Поэтому вертлявый человек похож на болтуна, все его избегают.

Чрезмерная подвижность никому не пристала. И только матери могут выносить беготню своих детей…»

Оноре де Бальзак также писал, что походка — лицо тела. Можно с этим соглашаться или нет, но значительная доля справедливости в сказанном французским писателем, несомненно, присутствует.

Нужно отметить, что чуть ли не первыми стали замечать взаимосвязь между состоянием человека и его походкой актеры. Так, патриарх театра Константин Станиславский, человек, который создал собственную школу актеров, немало времени посвятил изучению особенностей походки.

По его словам, очень глупо выглядит, когда человек, который на сцене играет Обломова, будет маршировать, а актер в образе Чацкого шаркать ногами. Походка всегда говорит о чем-то, именно поэтому для актеров особенно важно ее контролировать.

Константин Станиславский утверждал, что в реальной жизни люди ходят неправильно, но на сцене походка должна быть по всем правилам такой, какой ее создала природа.

Станиславский обращался к людям с призывом не просто изучить собственную походку, а научиться заново ходить. Он также сравнивал двигательный аппарат человека с идеальным механизмом. Если в его работе соблюдать баланс, то можно не только контролировать собственные эмоции, но и работу внутренних органов.

По мнению Станиславского, существует несколько главных признаков правильной походки. В первую очередь она должна быть плавной, непрерывной. Носки при ходьбе должны ставиться слегка наружу. Человек должен так двигаться, чтобы со стороны это выглядело как скольжение, а не как толчки снизу-вверх и обратно.

Кроме того, необходимо применять требования к походке, независимо от скорости движения и величины шагов.

По походке можно определить даже преступников. Индийские ученые из Института инжиниринга и технологий предложили внедрить технологию для биометрической идентификации, которая осуществляется по видеоизображению.

По мнению индийских специалистов, данное изображение не будет лишним применять в банках, аэропортах, на военных базах и прочих объектах, где есть камеры видеонаблюдения. Наиболее эффективной эта технология, уверены ученые, будет для установления личности преступников.

Метод идентификации осуществляется очень довольно непростым способом. С камер видеонаблюдения поступают данные, которые позволяют определить особенности походки любого человека: женщины или мужчины молодого, среднего или старшего возраста.

Затем эти данные преобразовываются в цифровой формат и обрабатываются при помощи статистического анализа. При анализе принимается во внимание высота, на которую человек поднимает ноги, частота шагов, амплитуда раскачивания плеч и бедер.

Кстати, ученые неоднократно пытались научить роботов ходить по-человечески. Однако все их старания оказались тщетными. А всё потому, что походка человека неповторима и уникальна, как его почерк, сетчатка глаз или отпечатки пальцев. В мире нет двух людей, которые двигались бы абсолютно одинаково.

Манера ходить передается по наследству: наследуется ширина шага, положение рук, осанка, темп движения. Если родитель ходит сутулясь, шаркая ногами, не отрывая взгляда от земли, то точно так же будет двигаться и его ребенок. И дело здесь не только в явной непривлекательности аллюра.

Из-за неправильной походки у ребенка начинают формироваться те же проблемы со здоровьем, что и у его родителей: деформируются суставы, нарушается осанка, возникают проблемы с дыхательной системой, на стопах появляются мозоли и натоптыши. К счастью, наследуемые недостатки можно исправить, а значит, и улучшить характер и даже состояние здоровья.

Конечно, не стоит думать, что изменение походки в лучшую сторону сразу самым волшебным образом решит все проблемы. Однако это может стать первым и очень даже важным шагом на пути личностного роста, началом работы над собой. И настанет день, когда ходить с высоко поднятой головой и расправленными плечами станет совершенно обычным делом.

Считается, что правильная походка может изменить качество жизни к лучшему и поможет стать успешнее в жизни. К примеру, неуверенным в себе людям необходимо поработать над своими осанкой и движениями во время ходьбы, потому как правильно поставленная походка может привлечь удачу, полезных людей и стать залогом успешной жизни. А почему бы и нет?

Михаил МИШИН

Интерпретация жестов и походки — Психологос

Трудно ли вам догадаться о настроении этой девочки? По каким ее жестам вы это почувствовали?

Жесты человека очень разнообразны. Для того чтобы научиться их интерпретировать, необходимо понять, для каких целей служит то или иное движение. Жесты в процессе общения выполняют четыре основные функции.

Во-первых, они заменяют слова знаками. Наверное, вы поймете собеседника, если он захочет вам сказать «O’кей» без слов, показав вам соединенные большой и указательные пальцы. 

Во-вторых, они управляют вниманием собеседника и уточняют сказанное. Если вам нужно показать, где магазин, о котором спрашивает вас прохожий, вы вместо долгих объяснений покажете рукой направление, куда ему нужно идти.

В-третьих, они иллюстрируют и усиливают сказанное. Когда рыбак показывает, какую он поймал рыбу, он покажет вам это руками, а поверите ли вы размаху его рук — это уже ваше дело.  

Они могут говорить без слов, и им будет все понятно. У них есть — жесты!

Подробный каталог наиболее выразительных жестов вы можете посмотреть здесь…

Ну, и в-четвертых, жесты адаптируют тело человека к процессу общения или просто выражают состояние человека. Скрещенные руки создают человеку состояние защищенности, а опущенные плечи сигнализируют о том, что человек устал или потерял веру в себя… Именно эти жесты наиболее интересны для интерпретации, и именно их интерпретировать труднее всего, поскольку многие из них индивидуальны и часто бывают неосознанны. 

Тем не менее, некоторые подсказки дать вполне возможно. Дело в том, что тело человека движется не хаотично.

 

Фильм «Блеф»

Оно подчинено импульсам, направляющим движение из определенной точки. Точки – импульсы принято классифицировать на женские и мужские. Эта классификация строится на определении жестов, более характерных для женщин или мужчин.

В теле человека можно наблюдать следующие точки – импульсы движения:

Пальцы рук и ног

Данная точка отвечает за ощущение легкости. Игра пальцами рук в процессе общения передает непринужденность беседы. А походка «на носочках» традиционно ассоциируется с ощущением невесомости. Своими пальчиками чаще играют женщины, и именно поэтому акцент на этой «точке» — женский акцент. 

Запястья и лодыжки

Данные точки передают ощущение плавности и гибкости, и это тоже женские точки.

 

Фильм «Дьявол носит Prada»

Не случайно круговые движения запястьем характерны для многих восточных танцев. Включение запястий в процессе беседы придает речи мягкость и создает ощущение спокойствия и умиротворения. Походка с движением лодыжек («походка в воде») также создает ощущение плавности. 

Локти и колени

Функция этих точек – кураж и энергия, и это чаще мужские точки.

 

Фильм «Ликвидация»

Походка «от колена» показывает нетерпение, заинтересованность. Выбрасывая ногу от колена вперед, человек сам увеличивает свою энергию. При остановке данный жест может преобразовываться в характерное постукивание пяткой. Локти, широко отставленные от туловища, также передают ощущение мощного напора и энергии. Не случайно можно наблюдать, как энергичные люди разговаривают по сотовому телефону, широко отставив локоть руки, которая держит телефон.

Плечи

Плечи – это точка ответственности, это мужская точка. Для людей, находящихся в состоянии жертвы, часто свойственны опущенные плечи. Тем самым человек снимает с себя ответственность за происходящие с ними события и неосознанно транслируют это окружающим.

 

Фильм «Блеф»

Характерным жестом является пожимание плечами: «Я не знаю». С другой стороны, встречаются люди с ярко выраженной фиксацией плеч. Если плечи закрепощены в верхнем состоянии, то это может говорить об излишней ответственности, переходящей в напряжение. Еще один пример танцевального движения – «Цыганочка». Плечи в танце двигаются очень интенсивно, передавая кочевой и свободный от обязательств образ жизни цыган.

Голова 

Данная точка отвечает за выражение умственных способностей и логики. Поскольку именно мужчины настаивают на логике и голову предпочитают чувствам, чаще это — мужская точка. Включение данной точки-импульса можно наблюдать в походке учеников – отличников. Голова, чуть наклоненная вниз, идет вперед, а за ней следует всё тело. Чаще всего, это говорит о том, что человек в первую очередь делает ставку на свои умственные способности и привык принимать решения, руководствуясь логикой.

Верхняя часть груди

Если вы хотите передать свое искреннее отношение, сказать что-то совсем от души, вы ладонью коснетесь именно этой точки. Любопытно, если человек вообще не привык быть откровенным и искренним, но хочет воспитать в себе эти черты, то если он начнет в разговоре специально касаться этой точки, это будет подталкивать его к искренности и откровенности. Не только мы управляем своим телом, наше тело так же управляет и нами!

Солнечное сплетение, средняя часть груди

Точка передает ощущение открытости и щедрости. Иллюстрацией к данной точке можно привести выражение из русского языка «душа на распашку», которое ассоциируется с человеком, распахнутым для внешнего мира, ничего не таящим.

Спина, точка между лопатками

Точка смелости, точка «сметь», это — мужская точка. Смелый человек движется грудью вперед под воздействием данного импульса. Так же в природе можно наблюдать ситуации, когда нападающее животное выпячивает грудь вперед, чтобы показать свое бесстрашие. У несмелых людей эта точка проседает, уходит назад. В результате осанка получается сутулая. Иногда можно наблюдать, как точка «сметь» перемещается вниз, в район поясницы. Данное положение тела свойственно людям, которые, по их мнению, уже всего достигли. Точка «сметь» остается без тонуса, проседает, и на первый план выходит не грудь, а живот. Так, животом вперед, ходят многие руководители в возрасте.

Попа

Данная точка отвечает за выражение сексуальной привлекательности, кокетства. Это — женская точка. Движение тазом очень распространено в различных культурах, характерно для многих женских танцев.

Тазобедренные косточки

Точка отличается от предыдущей направление импульса. Если движение попой преимущественно направлено назад и в бок, то движение тазобедренными косточками направлено вперед. Передает ощущение агрессии, охоты, сексуального доминирования. Это — мужская точка.

Как это использовать?

В зависимости от преобладающих точек – импульсов формируются жесты и походка. При этом ведущая точка может быть одна или их может быть несколько. Для того, чтобы осознанно формировать определенную походку, надо включить в движение точки – импульсы, отвечающие за желаемую эмоцию или состояние.

Варианты мужской походки:

• голова (ум),
• плечи (ответственность),
• точка между лопатками (сметь),
• энергия (колени),
• тазобедренные косточки (доминирование).

Варианты женской походки:

• точка полета (открытость, щедрость),
• попа (кокетство, сексуальность),
• пальцы (легкость).
• запястья (плавность).

 

Кроме движения от точек – импульсов при интерпретации жестов выделяют общие тенденции направления движений:

• Вперед – сближение, отдача,
• Назад – отдаление,
• Влево – чаще эмоции,
• Вправо – чаще логика,
• Вверх – повышение тонуса,
• Вниз – понижение тонуса,
• Сужение – восприятие не нравится, некомфортно,
• Расширение – приятное восприятие.

 

Язык походки — Сарвеш Шах

11 сентября 2019 г. в области дизайна, исследований

1. ВВЕДЕНИЕ

Язык – слова и предложения, используемые для того, чтобы сообщить другим о наших намерениях и помочь нам понять намерения других по отношению к нам, – являются лишь частью общения между людьми. Невербальное общение (жесты, действия, телодвижения) составляет три четверти нашей способности к общению. В течение нескольких недель после рождения мы изучаем значение всего физического языка, от улыбки матери до хмурого взгляда брата или сестры. Отсюда то, как мы сидим, как стоим, куда смотрим и что делаем руками и ногами, дает нам подсказки о мыслях, искренности и настроении других.

Это хорошо заметно на улицах среди толп разгуливающих во все стороны людей. Кто-то ходит быстро, кто-то медленно. Некоторые прямые, некоторые низкие. У одних руки широко раскрыты, как у пингвина, а другие прижимают к себе то, что им дорого: тело и вещи. Одни имеют уверенную, бодрую походку и бодро двигаются вперед, не придерживаясь линии. Другие ходят задумчивые, погруженные в собственные мысли. Их ритм, их вес тела и то, как они с ним справляются, широта движений, то, как они прокладывают себе путь сквозь толпу, — это отдельная история. Авторитетная, дисциплинированная походка полицейских сильно отличается от игривых движений малышей. Люди с травмами становятся заметными, тщательно пытаясь скрыть/избежать боли, в которой они находятся.

Походка не всегда является бессознательным усилием, с чем можно было бы согласиться. Это была форма выражения на протяжении всей истории человечества. Марш армии свидетельствует об их уверенности, дисциплине и преданности делу. Известные исторические персонажи, такие как размашистая походка Чарли Чаплина, Министерство глупых походок Монти Пайтона, Франкенштейн и т. д., изображали юмор, ужас и т. д. своими знаковыми движениями тела.

2. ИСТОРИЯ АНАЛИЗА ПОХОДКИ

Среди сенсорных входных данных, которые люди могут передать машине, самым последним и, возможно, самым богатым источником данных является «походка» человека. По сравнению с элементарными входными данными, такими как прикосновение (основное и довольно сложное в его использовании), речь, взгляд и биометрия, невербальная коммуникация, особенно походка, обладает способностью пассивно извлекать контекстуальную информацию о ситуации из движения человеческого тела.

Например, то, как люди двигаются и как они держат себя, играет ключевую роль в идентификации. Лица и мимика важны так же, как произнесенное слово, но мы также делаем мысленный снимок чьего-то тела, его жестов и манер. Чем лучше мы знаем кого-то, тем лучше мы можем распознавать, интерпретировать и предсказывать язык их тела, потому что мы эволюционировали, чтобы быть чувствительными к человеческим движениям. Мы даже можем судить об эмоциональном состоянии человека, просто наблюдая за его движением, выражением лица, взглядом и даже дыханием, и мы делаем это бессознательно.

В этой статье, однако, делается попытка обсудить возможные варианты использования этой формы общения с машиной, также известной как взаимодействие человека с компьютером, с использованием невербальной коммуникации, в частности походки человека. В 2017 году исследователи Школы психологии Абердинского университета под руководством доктора Карин Пильц доказали это[1], создав пару сгенерированных компьютером персонажей и попросили 16 участников идентифицировать их, наблюдая за языком их тела. Один из персонажей выполнял профессиональные движения карате, а другой делал то же самое, но более любительски. Когда их лица поменялись местами, участники все еще могли идентифицировать их по движениям. Исследование показало, что чем меньше мы способны узнавать кого-то, тем больше мы полагаемся на то, что наблюдаем за ним в действии. Это означает, что мы можем узнавать людей на расстоянии, даже если мы не можем видеть их лица . Исследование подтвердило это, используя лица с одинаковой прической, ушами и очертаниями лица, чтобы люди не отвлекались на другие факторы.

Как можно найти в других частях серии, самыми ранними биометрическими данными были отпечатки ладоней — они соответствовали вычислительным возможностям, доступным в 1970-х годах. Затем появился интерес к более популярным биометрическим параметрам: отпечатку пальца, учитывая его длительное использование в криминалистике; лицо, учитывая, что оно неинвазивно и может быть захвачено без ведома или взаимодействия субъекта; и ирис. Распознавание радужной оболочки глаза оказалось источником вдохновения для биометрии, обеспечивая одни из самых масштабных биометрических развертываний и превосходную производительность. Отпечаток пальца теперь используется в таких продуктах, как мобильные телефоны, компьютеры и системы контроля доступа. Распознавание лиц имеет более пеструю историю, но многие предпочитают биометрию ввиду ее практических преимуществ. Это, конечно, затрудняет развертывание системы распознавания лиц, что можно найти в других томах Международной серии по биометрии. Посетители США теперь регулярно обнаруживают свои отпечатки пальцев и лица, записанные на порталах въезда. Наш контекст здесь состоит в том, чтобы установить сцену, а не противопоставлять заслуги и преимущества — это придет позже. Одной из главных причин позднего выхода походки на этап биометрии была не просто идея, но и технология. Распознавание по походке требует обработки последовательностей изображений, что налагает большую вычислительную нагрузку, и только недавние достижения в области скорости и памяти сделали походку практически применимой в качестве биометрии.

Как концепция, идентификация на основе языка тела известна даже в открытом доступе. В «Миссия невыполнима: Нация изгоев» агенту Данну пришлось обойти систему безопасности, которая идентифицировала людей по походке, чтобы попасть на тщательно охраняемую электростанцию. В 2008 году Марк Никсон, профессор компьютерного зрения в британском Университете Саутгемптона, разработал трехмерную систему распознавания походки[2], которая анализирует видео и идентифицирует людей по их походке. Теперь его недавно улучшенная система может идентифицировать человека на расстоянии до 100 футов. Многие города в Китае и Великобритании теперь используют обнаружение походки для обнаружения преступников и наблюдения за гражданскими лицами.

Но возникает несколько вопросов:

1. Если анализ походки способен выявлять идиосинкразические паттерны человека, может ли он с помощью машинного обучения идентифицировать обобщенные паттерны поведения или настроения? Короче говоря, существует ли общий способ, которым мы двигаемся, когда нам грустно, уверенно и т. д., или когда мы испытываем определенные эмоции?

2. Если да, то при каких сценариях потребуются такие знания и каковы будут их преимущества и недостатки по сравнению с традиционными каналами передачи данных, а именно жестами, прикосновениями, речью и т. д.?

3. Поскольку в большинстве методов анализа походки используются данные наблюдений, как мы поступим с этическими и моральными последствиями таких знаний? Как не попасть в чужие руки и защитить конфиденциальность и личность своего субъекта? Кроме того, как результаты могут быть объективными в зависимости от цвета кожи, расы, пола, возраста и т. д.

3. КОНТЕКСТ БИОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И ПОХОДКИ

3.1 Иммиграция и национальная безопасность

Биометрия быстро завоевала популярность , даже с его короткой историей. Текущие политические программы многих стран пронизаны вопросами, на которые может ответить биометрия, включая вопросы безопасности и иммиграции. Теперь Служба граждан и иммиграции США требует, чтобы у заявителей на иммиграционные льготы были сняты отпечатки пальцев для проведения проверки ФБР на наличие судимостей; Визит в США требует, чтобы у большинства иностранных посетителей, путешествующих в США по визе, были отсканированы два указательных пальца и сделана цифровая фотография лица для подтверждения их личности в порту въезда. В Законе об усилении безопасности границ и реформе визового режима от 2002 года Конгресс США обязал использовать биометрические данные с визами США. Этот закон требовал, чтобы посольства и консульства за границей выдавали иностранным посетителям «только машиночитаемые, защищенные от подделки визы и другие проездные и въездные документы, в которых используются биометрические идентификаторы», не позднее 26 октября 2004 г.

Из темы, которая в 2002 году была в центре внимания университетских исследований, биометрия быстро продвинулась вперед. Этот шаг был в значительной степени связан с производительностью: биометрия предлагает сочетание скорости и безопасности, идеально подходящее для любого сценария общественного транспорта. Кроме того, поскольку они являются частью человеческого тела, их в принципе трудно подделать. Кроме того, они поддаются электронному хранению и проверке, и количество устройств с такими возможностями продолжает расти. Именно по этим причинам лицо, радужка и отпечатки пальцев получили признание в сфере безопасности и иммиграции. Другим биометрикам это не понравилось. Это связано с тем, что некоторые из них не подходят для этого сценария применения, другие, например походка, были просто слишком новыми, чтобы их можно было рассматривать в то время.

3.2 Наблюдение

Во многих развитых странах забота о безопасности проявляется в системах наблюдения. Эти системы особенно продвинуты в Великобритании, где распознавание лиц в режиме онлайн уже широко используется для сдерживания преступности. На самом деле, громкий случай в Великобритании, когда ребенок был похищен и убит, и только походка убийцы могла быть определена по данным наблюдения, послужила источником вдохновения для исследования походки в Саутгемптоне: поскольку только походка могла быть воспринята, была ли она достоверным биометрическим показателем. ? Основная цель слежки, естественно, состоит в сдерживании преступных действий; большая часть этого — видео, и оно использовалось в качестве доказательства в судах. Видеоданные могут страдать от плохого качества из-за низкого разрешения, замедленной съемки (изображения, записанные с частотой, намного меньшей, чем частота дискретизации видео для экономии памяти), повторного использования ленты, а также объекта, скрывающего более традиционные биометрические данные. . Но он предлагает данные, к которым можно применить технологию распознавания походки.

Текущая тенденция состоит в том, что развертывание систем наблюдения будет продолжать увеличиваться, что предполагает более широкое применение методов распознавания походки.

3.3 Программа идентификации человека на расстоянии (HiD)

Основной вклад в прогресс в области автоматического распознавания по походке внесла исследовательская программа Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) Human ID at the Distance под руководством доктора Джонатона. Филлипс из Национального института стандартов в технологии (NIST). Эта программа охватила три основных направления: лицо; походка и новые технологии, изначально направленные на повышение безопасности в посольствах США после террористических актов в 1998. Программа Human ID at the Distance началась в 2000 г. и завершилась в 2004 г. (по иронии судьбы из-за соображений конфиденциальности в США ее закрыли). Походка — естественный претендент на признание на расстоянии, учитывая ее уникальные возможности. Цель программы походки заключалась в том, чтобы перейти от лабораторных исследований на небольших популяциях к крупномасштабным популяциям реальных данных. Из современных подходов к распознаванию по походке и данным, которые можно использовать для анализа работоспособности, выделяют подходы Массачусетского технологического института, Технологического института Джорджии (GaTech), NIST и университетов Мэриленда (UMD), Саутгемптона (Soton), Карнеги-Меллона (CMU). и Южная Флорида (USF) изначально были связаны с программой идентификации человека на расстоянии.

4. ТИПЫ ПОХОДОК

Десмонд Моррис в своей книге Наблюдение за людьми описывает 20 различных способов, которыми люди перемещаются из одного места в другое без какой-либо искусственной помощи[3]. Среди них были наиболее распространенные модели движений, которые демонстрируют люди; некоторые из которых выделяются на публике. Они описаны ниже:

1. Тоттер : Неустойчивое, медленное, вертикальное движение. Обычно наблюдаемая у младенцев, эта форма локомоции повторяется в более позднем возрасте только у инвалидов, раненых и пьяных, у которых взрослые ноги по какой-то причине становятся ненадежными, как детские.

2. Прогулка : Особая форма медленной ходьбы, обычно выполняемая со скоростью около одного шага в секунду, когда явно не хочется куда-то прибыть, а просто путешествовать. Прогулка — это не только социальная прогулка, но и походка человека, который ходит взад-вперед, погруженный в размышления или читающий книгу.

3. Перетасовка : ковыляющая походка пожилых и немощных, при которой скорость движения резко снижена, а ноги осторожно скользят по земле.

4. Прогулка : Обычное двуногое движение. В процессе ходьбы всегда одна или две ноги касаются земли в любой момент времени. Шагоход никогда не находится в воздухе. В этом принципиальная разница между ходьбой и бегом.

5. Спешка : Быстрая походка человека, который отчаянно хочет куда-то быстро добраться, но еще не доведен до крайности, чтобы бежать.

6. Бег: Раздел передвижения, при котором человек находится в воздухе, и вся последовательность шагов изменяется. Больше нет момента, когда обе ноги вместе стоят на земле, а бегун «плывет по воздуху».

7. Бег трусцой: Преднамеренно замедленная версия бега, в которой бегун движется со скоростью, немного превышающей скорость быстрой ходьбы, но не утомляет бег.

8. Спринт : Скоростной вариант бега, стопы касаются земли не плоско, а носком, пятки почти не соприкасаются. Резкое увеличение скорости шага.

9. Цыпочки : Гибридная версия медленной ходьбы и бега. Режим продвижения менее шумный, чем обычная прогулка, и используется для скрытного приближения к ничего не подозревающей жертве или при попытке не разбудить спящего.

Одним из бессознательных процессов, когда мы двигаемся в толпе, является автоматическая классификация каждого человека, которого мы видим, в одну из категорий передвижения. Не осознавая этого, мы помечаем каждого человека как гуляющего, шаркающего, гуляющего или спешащего, а затем делаем бессознательные расчеты относительно того, куда его походка приведет его относительно наших собственных движений. Таким образом, мы можем более эффективно предвидеть и избегать столкновений. Если бы люди не использовали эти характерные и узнаваемые походки при передвижении в общественных местах, нам было бы гораздо труднее маневрировать среди них, чем это есть на самом деле. Особенно для слепых людей, которым часто приходится пробираться сквозь толпы.

Некоторые другие заметные формы передвижения — марш, гусиный шаг, прыжки, прыжки, лазание, раскачивание, прыжки, плавание и акробатика, но их редко можно увидеть на публике, за исключением детей или спортивных профессионалов.

ПОХОДКА КРЫШКА: Вероятно, самая популярная модель походки, которая легко обнаруживается людьми, но не машинами. Технологии, располагающие такой ситуационной информацией, могут соответствующим образом реагировать и предотвращать сбои. Камеры видеонаблюдения вокруг бара/клуба могут определить, находится ли человек в состоянии алкогольного опьянения за пределами допустимого, и отправить автономные автомобили, чтобы доставить заинтересованного человека к месту назначения. Точно так же 360-градусные камеры, установленные на автомобилях, могут обнаруживать пьяную походку и включать автоблокировку, если водитель слишком пьян, чтобы водить машину. Такие меры снизят количество рискованных водителей на улице и предотвратят дорожно-транспортные происшествия, связанные с алкоголем.

ПРОГУЛОЧНАЯ ПОХОДКА: Использование мобильных телефонов стало причиной почти 2000 смертей в 2016 году, согласно отчету о дорожно-транспортных происшествиях Министерства дорожного транспорта и шоссейных дорог Индии. Используя машинное обучение и обучение позы, пешеходы, взаимодействующие со своими мобильными устройствами, могут быть предупреждены о входящем трафике. Такое обнаружение затруднено или неубедительно, если используются другие подходы компьютерного зрения.

ПОХОДКА НА ЦЫПКАХ:
Несанкционированное проникновение Анализ походки может безошибочно обнаружить кражу или незапрошенное проникновение в частную собственность и уведомить соответствующие органы. Авторизованный вход Обнаружение походки может реагировать на приличия определенного места, например. устройства могут быть переведены в беззвучный режим, когда человек входит на собрание и т. д.

SHUFFLE GAIT: Дроны, которые первыми реагируют на несчастный случай или стихийное бедствие, могут получить доступ к медицинскому состоянию пострадавших с помощью анализа походки. Такие данные полезны властям для разработки стратегии снабжения продовольствием и медикаментами пострадавшего региона и обслуживания более неотложных случаев в приоритетном порядке. Подобный алгоритм может использоваться военными в разведывательных миссиях для доступа к боевым стратегиям.

5. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОХОДКУ

Что нам действительно нужно, так это контрольный список типичных поз и поз, чтобы попытаться понять или хотя бы угадать их значение. Но имейте в виду — хотя интерпретация языка тела может показаться делом здравого смысла — большая часть того, что следует ниже, является лишь приблизительным руководством и может быть не совсем точным! Походка человека зависит от сложного взаимодействия множества факторов, некоторые из которых перечислены ниже:

Внешние : такие как местность, обувь, одежда, груз (его размер, форма, температура и т. д.)
Внутренние : пол, вес, рост, возраст и т. д.
Физические : такие как вес, рост, телосложение
Психологический : тип личности, эмоции, настойчивость
Физиологический : антропоморфные характеристики, т.е. травмы, неврологические заболевания, мышечно-скелетные аномалии, психические расстройства.

6. АНАЛИЗ ДВИЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ

Во многих исследованиях рассматривалось извлечение и отслеживание движений человека, но не для целей биометрического распознавания. Существует целый ряд подробных обзоров исследований в этой области. Как и в случае с обычным компьютерным зрением, самые ранние анализы ограничивались моделированием движения и отслеживанием.

Предлагаемые приложения включают в себя спортивные тренировки, биомеханическую оценку, анимацию и взаимодействие с машинами, но не биометрию, как это было тогда на очень раннем этапе. В то же время в другом обзоре рассматривалась работа по визуальному анализу жестов и движений всего тела, а также выделялись 2D-подходы с моделями формы или без них и 3D-подходы. Основное внимание в приложении уделяется взаимодействию на основе жестов, анализу движения и кодированию изображений на основе моделей, но опять же не использованию биометрии.

Человеческое тело представляет собой чрезвычайно сложный объект, хорошо подвижный и способный совершать разнообразные движения. Вращения и повороты каждой части тела происходят почти при каждом движении, и различные части тела постоянно входят в окклюзию и выходят из нее. Выбор хороших моделей тела важен для эффективного распознавания форм человека на изображениях и правильного анализа движений человека. Модели в виде фигурок и объемные модели обычно используются для трехмерного отслеживания, а также используются ленточная модель и модель капли, но они не так популярны. Модели фигурок соединяют палочки в суставах, чтобы представить человеческое тело. С другой стороны, объемные модели используются для лучшего представления человеческого тела. Среди различных объемных моделей наиболее часто используются обобщенные конусы.

Однако эти структурные модели необходимо модифицировать в соответствии с различными приложениями, и они в основном используются для отслеживания движения человека. Альтернативой является рассмотрение свойства пространственно-временного паттерна в целом. Среди текущих исследований движение человека может быть определено различными жестами движения тела, различными спортивными видами спорта (теннис, балет) или ходьбой или бегом человека. Анализ варьируется в зависимости от различных движений. Существует два основных метода моделирования движения человека. Первый основан на модели: после выбора модели человеческого тела трехмерная структура модели восстанавливается из последовательностей изображений с отображением движущегося света или без него. Второй подчеркивает определяющие особенности полей движения без структурной реконструкции.

Идеи, полученные при изучении движения человека, могут быть использованы для моделирования движений при ходьбе человека. Хогг [4] и Рор [5] используют кривые сгибания/разгибания для тазобедренного, коленного, плечевого и локтевого суставов в своих моделях ходьбы. Акита [6] применил другой подход к моделированию движения, который использовал последовательность фигурок из палочек, называемую последовательностью ключевых кадров, для моделирования грубых движений тела. В его ключевой последовательности фигур из палочек каждая фигура представляет собой различную фазу позы тела с точки зрения окклюзии. Последовательность ключевых кадров определяется заранее и используется в процессе прогнозирования.

Другие подходы, отличные от описанных выше, рассматривают свойства пространственно-временного паттерна в целом. Это подходы без моделей, версии которых можно найти в подходах биометрии походки. Полана и Нельсон [7] определили темпоральные текстуры как паттерны движения неопределенной пространственной и временной протяженности, действия как паттерны движения, периодически повторяющиеся во времени, но ограниченные в пространственной протяженности, а события движения как изолированные простые движения, которые не проявляют никаких признаков. временное или пространственное повторение. Подход Литтла и Бойда [8] подобен идее Полана и Нельсона, но они получают плотный двумерный оптический поток человека и получают серию измерений положения человека и распределения потока. Частота и фаза этих периодических сигналов определяются и используются как признаки движения.

7. ОБНАРУЖЕНИЕ ПОХОДКИ С ПОМОЩЬЮ МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ

Чтобы построить веские доводы в пользу походки, необходимо воспользоваться помощью машинного обучения и использовать алгоритмы классификации, чтобы предсказать, проявляется ли конкретная черта походки при определенные условия. Таким образом, если собрано достаточное количество обучающих данных (например, походка в нетрезвом виде или крадущаяся походка), алгоритм может обнаруживать возникающие закономерности из набора тестовых данных. В терминологии машинного обучения это называется методом контролируемой классификации. Для простоты мы более подробно рассмотрим вариант использования походки в нетрезвом состоянии.

Прежде чем это сделать, я постараюсь ответить на те же вопросы, которые я поставил в начале статьи. Вождение в нетрезвом виде, без сомнения, является основной причиной дорожно-транспортных происшествий, и, несмотря на многочисленные попытки рекламных кампаний, кампаний по повышению осведомленности и т. д., угроза сохраняется. Анализатор дыхания — отличный способ обнаружить и оштрафовать нарушителей, но проследить за каждым водителем на дороге практически невозможно. Именно здесь машины могут помочь властям.

Есть много проблем, с которыми нужно справиться. Походка касается не только узнавания предметов, но и перемещения предметов. Чтобы успешно зафиксировать походку человека, программа должна знать точное расположение суставов тела в пространстве во все моменты времени. В случае контролируемой среды, такой как лаборатории, нет препятствий, а фон представляет собой зеленый экран, чтобы нам было легко изолировать движущихся пешеходов (также известных как «цели») от сцены. Необработанный видеоматериал с камеры видеонаблюдения может иметь различные проблемы — может быть недостаточно света, кадры могут быть туманными, может быть много препятствий (движущиеся автомобили, другие пешеходы и т. д.). Алгоритм должен быть сделан шаг за шагом:

ЭТАП 1 — СЖАТИЕ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ :
Получение последовательности изображений, изменение размера и форматирование для подготовки кадров к анализу. Кадр должен быть изменен для более быстрого вычисления в реальном времени. Это делается с помощью метода, называемого объединением. Основная цель на этом этапе — уменьшить входные данные для машины без потери полезной информации.

ФАЗА 2 (дополнительно) — ВЫЧИТАНИЕ ФОНА И ОБНАРУЖЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ :
Моделирование фона, вычитание изображения, обнаружение краев для удаления визуальных препятствий из изображения, оставляя в сцене только движущиеся объекты. Можно добавить дополнительный метод обнаружения границ. Для этого мы используем методы Open-CV. Сохраняются только необходимые функции для определения позы всех людей в кадре. Это значительно ускоряет следующую фазу.

(слева) Исходное изображение
(справа) Извлеченный движущийся объект

ЭТАП 3 — ОБНАРУЖЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ :
Оценка положения и обнаружение с использованием модели PoseNet для определения положения суставов в пространстве для каждого экземпляра. Библиотеку PoseNet от TensorFlow можно использовать для оценки поз на основе экземпляров. Этот слой теряет функции, которые содержат информацию о «внешнем виде» тела. Следовательно, в слое удаляются предубеждения по признаку расы, цвета кожи, пола, возраста и т. д. То, что мы получаем, — это фигурки людей на кадре.

ЭТАП 4 — КЛАССИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ :
Для полного цикла ходьбы точки тела передаются в качестве входных данных для алгоритма машинного обучения. Последовательность изображений служит набором обучающих данных для определенного вида походки. Выход — это прогноз в виде метки из числа определенных в предыдущих разделах.

ССЫЛКИ:

1. Pilz, K.S., & Thornton, I.M. (2017). Идиосинкразическое движение тела влияет на узнавание человека. Зрительное познание, 25 (4–6), 539.–549

2. Марк С. Никсон, Тиениу Тан, Р. К. (2006). Идентификация человека на основе походки (1-е изд. ) Springer US.

3. Десмонд Моррис (2002). Наблюдение за людьми: руководство Десмонда Морриса по языку тела (2-е издание) Locomotion, 437-44 , Публикация Random House.

4. Д. Хогг, Зрение на основе моделей — программа для наблюдения за идущим человеком, Вычисление изображения и зрения, I(1), стр. 5-20, 1983

5. К. Рор, На пути к основанному на моделях распознаванию движений человека в последовательностях изображений, Компьютерное зрение, графика и обработка изображений, 59(1), стр. 94-115, 1994.

6. К. Акита, Анализ последовательности изображений движения человека в реальном мире, распознавание образов, 17(1), стр. 73-83, 1984

7. Р. Полана и Р. Нельсон, Обнаружение деятельности, Proc. Против! по компьютерному зрению и распознаванию образов, Нью-Йорк, США, стр. 2-7, 1993

8. Дж. Литтл и Дж. Бойд, Описание движения для распознавания, Материалы Международного симпозиума по компьютерному зрению , стр. 235-240, 1995

Теги: походка, машинное обучение, CNN, RNN, Tensorflow, язык, тело, невербальный

Являются ли «Жесты» и ваша «Походка» будущим для обеспечения безопасности транзакций?

Около года назад я читал новости о том, что исследователи придумали, как сделать так, чтобы наша походка защищала личную информацию, и открыли интересное применение биометрических данных. (https://techxplore.com/news/2018-08-artificial-neural-network-framework-gait.html)

Решение, описанное в статье, описывает, как персональное устройство с датчиками движения способно обеспечить безопасность связи для персональных датчиков состояния здоровья и данных, которые они генерируют.

Похоже, у процесса есть несколько интересных побочных вариантов использования, которые требуют как безопасной связи, так и идентификации конечного пользователя. Этот процесс, по-видимому, предоставляет решение, способное сделать это без необходимости предоставления конечным пользователем информации для проверки. их личность. Другая интересная особенность использования «нечеткого алгоритма» должна означать, что коммуникационный ключ, защищающий данные, должен меняться для каждого сеанса. Это потенциально может обеспечить подходящий уровень защиты от повторных атак, когда записанный сеанс движений может быть идентифицирован и заблокирован от авторизации сеанса.

В сочетании с этим стандарты ETSI для шифрования на основе атрибутов могут помочь дополнительно защитить эти транзакции в ненадежных сетях и защитить идентификатор устройства, защищающий связь. (https://www.theregister.co.uk/2018/08/22/etsi_cryptobased_standards/)

Это может обеспечить новые и интересные подходы к аутентификации потребителей. Видение состоит в том, чтобы создать процессы проверки потребителей, основанные на физических характеристиках того, как человек двигается, чтобы предоставить данные аутентификации легче, чем запоминание. и ввод пароля или PIN-кода.

Эти усовершенствования обеспечивают два из трех факторов многофакторной аутентификации. Что-то у вас мобильный телефон/приложение выдает на личности. Нечто, чем вы являетесь, является общим движением тела, контролируемым и проверяемым центральным система. Тогда это просто оставляет что-то известное между сторонами.

Это вызвало воспоминания о презентации студентов Королевского колледжа искусств в 2009 году о будущем денег и финансов, в которой были представлены некоторые интересные идеи. Один из них: если деньги полностью дематериализованы, почему они не могут передаваться между людьми с физические действия. Идея, если я правильно помню, заключалась в том, чтобы бросить и поймать ценность между двумя людьми. В то время это заставило меня задуматься о людях, использующих жесты в качестве биометрической аутентификации. Я исследовал возможности мобильных устройств в 2009 г.но гироскопы были недостаточно точны. За 10 лет, прошедших с тех пор, как появилось оборудование для виртуальной реальности, теперь появляется возможность собирать достаточно данных о движении, чтобы сделать это возможным.

Можно ли использовать определенный жест, известный человеку и доверенной стороне, для авторизации действия? Возможно, но это кажется излишним с ростом биометрии на устройстве для таких случаев использования, как авторизация платежей.

Жест может быть полезен, когда мобильный пользователь не предоставил достаточно пассивных биометрических данных на основе Gait для защиты транзакции. Например, когда вы едете в поезде или сидите на работе, покупая товары в Интернете. 

Я предвижу поток транзакций, в котором пользователь получает уведомление о том, что для авторизации транзакции на его телефон требуется биометрическая проверка. Движение, уникальное для пользователя, фиксируется биометрическим параметром в сочетании со вторым пассивным биометрическим параметром «походка», который используется для защиты аутентификационных биометрических данных и транзакционных данных по сравнению с текущими стандартными методами защиты связи.

Преимущество этого типа защиты заключается в том, что со временем точность алгоритмов нечеткой логики будет повышаться по мере сбора и обработки большего количества данных, что еще больше повысит ценность предлагаемой защиты.

Технология безопасности, основанная на походке и жестах, обеспечивает защиту персональных данных способами, приемлемыми для широкой публики. Похоже, что он предлагает решение, которое легко доступно большинству населения, поскольку все, что ему нужно сделать, это выполнить повторяющееся движение с совместимым мобильным устройством.

Потенциал для этого очевиден и потенциально может быть как разрушительным, так и дополнительным к существующим методам аутентификации. Это может заменить некоторые варианты использования, поскольку это происходит в фоновом режиме, и улучшить другие, предоставив дополнительную защиту для аутентификации. данные по незащищенным сетям. Предоставляет способ как для защиты данных в открытых сетях, так и для получения безопасного ключа и обеспечивает определенную степень аутентификации.

В этом типе решения биометрические данные могут храниться либо у зависимой стороны, либо у поставщика удостоверений. Это означает, что он предлагает упрощенные технические и коммерческие модели для принятия организациями, способными проверять и проверять пользователь.