清華張丹/王非等發布基於腦電的大五人格測量方法

2021-01-10 腦科學君

來源：清華大學心理系

人格測量是指根據具體的規則使用對應的測量工具對個體內在特徵進行定量描述的方法，在心理學實踐應用中具有重要意義。近年來，隨著生物信號傳感技術的進步和機器學習算法的發展，大量研究開始關注自動化人格測量方法。基於人格認知神經科學的發展以及神經信號的客觀優勢，利用神經信號進行自動化人格測評的研究方向得到越來越多的關注。

我系張丹、王非聯合研究團隊從個體的情緒腦電響應角度出發，運用腦機接口與機器學習方法提取個體情緒腦電響應特徵，設計並實現了可預測個體大五人格特質的自動化腦電測量方法，相關研究成果近日被神經計算和情感計算領域國際知名期刊Neurocomputing（影響因子4.438，JCR Q1）和IEEE Transactions on Affective Computing（影響因子7.512，JCR Q1）接收。

圖1: 基於腦電的大五人格測量結果，Neurocomputing期刊論文研究結果

發表在Neurocomputing期刊的研究工作記錄了66位被試觀看28段情緒視頻時的腦電響應，通過腦機接口與機器學習方法挖掘高維度腦電數據中的人格相關特徵，實現了腦電模型所得人格得分與自評人格得分的相關性在五個人格維度上達到0.71-0.86之間。

圖2: 基於腦電的大五人格測量方法，以中文情緒詞彙範式為例

發表在IEEE Transactions on Affective Computing期刊的研究工作設計並實現了基於中文情緒詞彙的腦電事件相關響應的大五人格測量方法，這一測量範式具有簡潔快速的特點，可在5分鐘左右時間內通過快速呈現200個中文情緒詞彙完成個體的大五人格量化測量，在文中所報導的196人腦電數據集上的驗證計算表明，量化測量腦電模型所得人格得分與自評人格得分的相關性在0.49-0.60之間。基於該研究，研究團隊已經獲得相關發明專利授權（ZL 2017 1 0405323.2），並開發完成人格測量軟體BrainMeFive（軟體著作權2019SR1071257）。

上述論文工作的第一作者均為心理學系已畢業碩士研究生李文鈺，心理學系張丹、王非為論文共同通訊作者，參與研究工作的還有廣州大學心理學系傅世敏教授、心理學系研究生胡鑫、心理學系第二學位本科生吳承鵬、蔣雨航、生物醫學工程系博士生陳菁菁、心理學系本科生郭寶順、龍雪飛、唐礪璐。研究工作得到國家重點研發計劃「人機互動自然性的計算原理」（2016YFB1001200）、國家自然科學基金重點項目（U1736220）、國家自然科學基金面上項目（61977041）支持。

相關研究成果所得人格預測性能良好，有望在基於主觀自我報告的量表測量方法結果有效性和可靠性存在局限的應用場景發揮作用，如人力資源的入職優化匹配、心理疾病診斷及早期預警等，成為心理測量領域的新型工具。

相關研究成果信息：

Wenyu Li, Chengpeng Wu, Xin Hu, Jingjing Chen, Shimin Fu, Fei Wang*, Dan Zhang* (2020). Quantitative Personality Predictions from a Brief EEG Recording. IEEE Transactions on Affective Computing, DOI: 10.1109/TAFFC.2020.3008775.

Wenyu Li, Xin Hu, Xuefei Long, Lilu Tang, Jingjing Chen, Fei Wang*, Dan Zhang* (2020). EEG responses to emotional videos can quantitatively predict big-five personality traits, Neurocomputing, in press

張丹、胡鑫、王非、陳菁菁，一種基於腦機接口技術的人格測量方法及設備，發明專利，專利號ZL 2017 1 0405323.2

陳菁菁、郭寶順、蔣雨航、張丹、王非，BrainMeFive基於腦電技術的人格測評系統V1.0，計算機軟體著作權，登記號2019SR1071257

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