Способ определения истинности речевой информации

Изобретение относится к области электросвязи, когнитивной психологии и психофизиологии и может быть использовано для определения истинности речевой информации, циркулирующей в инфокоммуникационных системах. Технический результат заключается в повышении точности оценки достоверности сообщаемой информации. Проводят структурированное интервью, включающее блоки вопросов нейтрального и контрольного характера. При ответах на вопросы регистрируют параметры невербального поведения человека. Выделяют наиболее информативные параметры, используя следующие группы реакций: 1) просодика: громкость, высота голоса, дисфония, темпоральные особенности, особенности произнесения отдельных слов и выражений; 2) экстралингвистика: латентный период перед ответом, паузы хезитации, форсированное дыхание, эмоциональные проявления; 3) вербальные признаки: оговорки, проговорки, интерации, асемантические единицы речи; 4) особенности речевой артикуляции: заикание, функциональная дислалия, дизартрия. Делают вывод об истинности передаваемой информации путем сравнения реакции, зарегистрированной в процессе коммуникативного взаимодействия, с реакцией на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов, зарегистрированной в процессе структурированного интервью. 2 табл.

 

Изобретение относится к области электросвязи, когнитивной психологии и психофизиологии и может быть использовано для определения истинности речевой информации, циркулирующей в инфокоммуникационных системах, а также при проведении служебных расследований.

Несмотря на постоянную потребность в установлении объективной истины, на настоящий момент не существует надежного способа реализации указанной функции при обработке речи.

В настоящее время для решения проблемы определения истинности (ложности) сообщения преимущественно используется инструментальный метод диагностики с помощью полиграфа (детектора лжи) и метод анализа речевой активности человека. В рамках данных методов о ложности сообщаемой человеком информации судят на основе характера изменений психофизиологических реакций. Несмотря на популярность данных методов, существует ряд условий, существенно ограничивающих возможность их использования на практике. В частности, использование полиграфа как контактного метода возможно лишь при соблюдении ряда требований по организации места исследования (комфортный температурный режим, оптимальная влажность, шумоизоляция и т.д.) и личного характера (наличие добровольного согласия на исследование, отсутствие соматических заболеваний, психических расстройств и т.д.) Метод анализа речевой активности человека тесно связан с индивидуальностью параметров речи каждого человека, с учетом привязки к его месту рождения/проживания (акцент, диалектические особенности), которые приводят к необходимости адаптации системы определения состояния а также отсутствие баз данных, в которых хранятся речевые сигналы испытуемых, находящихся в разных эмоциональных состояниях, затрудняют использование его на практике.

Все это значительно снижает возможность применение полиграфа и метода анализа речевой активности в интересах кадровой работы, проведении скрининговых проверок и служебных расследований. Кроме этого методически практически невозможно использование полиграфа и метода анализа речевой активности в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационных систем.

Известен способ (см. патент USA № US 6006188 А, авторы Rostislav Bogdashevsky, Vladimir Alexeev, Vitaly Yarigin, George Baker, Harrison Stanton), в котором описана речевая система оценки психологических, физиологических и других характеристик испытуемого. Система включает в себя базу знаний, которая хранит одну или несколько речевых моделей, где каждая речевая модель соответствует характеристике группы эталонных предметов. Схема обработки сигналов, которая может быть реализована в аппаратном обеспечении, программном обеспечении и/или прошивке, сравнивает параметры тестовой речи испытуемого с речевыми моделями. В одном варианте осуществления каждая речевая модель представлена статистической упорядоченной по времени серией частотных представлений речи референтных субъектов. Речевая модель не зависит от априорного знания параметров стиля, связанных с голосом или речью. Система включает в себя схему параметризации речи для генерации тестовых параметров в ответ на речь испытуемого субъекта. Эта схема включает схемы сбора речи, которые могут быть расположены удаленно от базы знаний. Система дополнительно включает в себя выходные схемы для вывода по меньшей мере одного индикатора характеристики в ответ на сравнение, выполняемое схемой обработки сигнала. Характеристика может изменяться во времени, и в этом случае выходные схемы выводят характеристику изменяющимся во времени образом. Выходная схема также может выводить ранжирование каждой выходной характеристики. В одном варианте осуществления одна или несколько характеристик могут указывать степень искренности испытуемого, где степень искренности может меняться со временем.

Недостатком этого способа является то, система работает только на основе анализа серий частотных представлений речи, чего в свою очередь недостаточно для определения истинности речи.

Известен способ (см. патент USA № US 9330658 В2, автор David Bezar), предполагающий возможность анализа намерений оратора для проверки достоверности и намерения ответов участников на определенные вопросы. Компьютер хранит, извлекает и выдает ряд вопросов, которые должны быть услышаны участниками. Ответы участников принимаются процессором данных, который анализирует и записывает речевые параметры участников для определения вероятности нечестности (ложности). Помимо анализа речевых параметров участников процессор может быть оснащен программным обеспечением для распознавания голоса, чтобы отображать ответы, которые, хотя и не являются нечестными, указывают на возможные злодеяния со стороны участников, в случае нахождения ими в стрессовых или других ситуациях. Как только ответы анализируются, процессор выводит результат, который свидетельствует о честности участника.

Данному способу присущ недостаток, заключающийся в том, что его техническая реализация подразумевает под собой громоздкость, непрактичность и неэкономичность. Система, работающая на основе данного способа, не может обрабатывать большие объемы голосовых образцов. Для каждого человека, над которым проводится эксперимент, необходимо установить специализированное оборудование и программное обеспечение на локальном компьютере. Кроме того, результаты не сравниваются с другими характерными признаками определения истинности говорящего, что приводит к снижению достоверности определения данного параметра. Также, система не может регистрировать и анализировать ответы лиц, расположенных в любом месте земного шара, где может быть установлена связь.

Известен способ (см. патент USA US 6523008 В1, авторы Adam Avrunin, Matthew DelGiomo) определения правдивости через компьютерную сеть с использованием компьютерного анализа стресса голоса. Отправитель создает текстовое сообщение на исходном компьютере компьютерной сети. Отправитель вводит сформированное текстовое сообщение в исходный компьютер, для определения его на предмет истинности. Например, речевой ввод может указывать на достоверность текстового сообщения через явное утверждение, что отправитель считает, что текстовое сообщение является правдивым. Применяя компьютерный речевой стресс-анализ, компьютерная программа анализирует голосовое напряжение и определяет достоверность текстового сообщения. Текстовое сообщение и указание об истинности текстового сообщения могут быть отправлены через компьютерную сеть получателю.

Недостатком этого способа является то, что для его практической применимости человек, в отношении которого проводится эксперимент по определению истинности речи не является доверенным лицом и ему невозможно поручить процедуру ввода речевого сообщения в компьютер для дальнейшего определения истинности. В противном случае рациональное зерно эксперимента не сохраняется.

Известен способ (см. патент USA US 3971034 А, авторы Allan D. Bell Jr.,Wilson Н. Ford, Charles R. Mc.Quiston) обнаружения психологического стресса путем оценки проявлений физиологического изменения в человеческом голосе, в котором высказывания субъекта, подвергаемого исследованию, преобразуются в электрические сигналы и обрабатываются, чтобы подчеркнуть выбранные характеристики, которые, как было обнаружено, изменяются с изменениями психофизиологического состояния. Обработанные сигналы затем отображаются, как на записывающем устройстве, для наблюдения, сравнения и анализа.

Недостатком данного способа является искусственность ситуации тестирования, вызванная требованием того, чтобы датчики были прикреплены к лицу, которое является предметом экспертизы. Кроме того, требуется, чтобы среда, в которой находится испытуемый, находилась под контролем. Ожидается, что эти требования вызовут психологический «комплекс», тем самым существенно уменьшится достоверность оценки эксперимента.

Известен способ (см. патент USA US 7627475 В2, автор Valery А. Petrushin) и система обнаружения эмоциональных состояний с использованием статистики. Сначала принимается речевой сигнал. Из речевого сигнала извлекается по меньшей мере один акустический параметр. Затем статистика или функции из выборок голоса вычисляются по выделенным речевым параметрам. Эти функции служат в качестве входных данных для классификатора, который может быть компьютерной программой, устройством или и тем, и другим. Классификатор назначает по крайней мере одно эмоциональное состояние из конечного числа возможных эмоциональных состояний в речевой сигнал. Классификатор также оценивает уверенность в своем решении. Рассчитанные функции могут включать в себя максимальное значение основной частоты, стандартное отклонение основной частоты, диапазон основной частоты, среднее значение основной частоты и множество других статистических данных.

Недостатком данного способа является то, что он не описывает, какие параметры речи из выделяемых могут быть использованы для исследования речи на предмет истинности высказываний, как и в принципе не рассматривается, возможность определения истинности речи в целом, а лишь позволяет обнаруживать эмоции с использованием статистики и нейронных сетей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и выбранным в качестве прототипа является способ оценки достоверности сообщаемой информации на основе анализа динамики параметров речи (патент RU 2438558, авторы Иванов Л.Н., Самохина М.А., Остышная Д.П.) заключающийся в том, что регистрируются параметры вербального и невербального компонентов экспрессивной речи при ответах на блоки вопросов: нейтрального, контрольного и проверочного характера, соответственно. Изучают динамику выделенных параметров с выделением наиболее информативных, сгруппированных на основе факторного анализа. Выявляют характерные для исследуемого субъекта тенденции изменений по каждому параметру и/или группе параметров вербального и невербального компонентов экспрессивной речи, по которым делают вывод о ложности/истинности сообщаемой информации путем сравнения количественных параметров реакции на вопросы проверочного блока с количественными параметрами реакций на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов. При этом в качестве регистрируемых параметров используют следующие группы реакций: 1) просодика; 2) экстралингвистика; 3) вербальные признаки; 4) особенности речевой артикуляции: заикание, функциональная дислалия, дизартрия; 5) иные. Категоричный вывод о достоверности/недостоверности сообщаемой информации формулируют в случае, когда количество параметров с подтвержденной тенденцией в реагировании составляет не менее 70% от выявленных. Способ позволяет повысить точность и объективность оценки достоверности сообщаемой информации за счет регистрации и сравнения реакции на вопросы проверочного блока с реакцией на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов.

Возможным является анализ специалистом (экспертом) аудиозаписи коммуникативного акта с последующим разделением его на нейтральные, контрольные и проверочные блоки и применением способа-прототипа для формулирования вывода о ложности/истинности сообщаемой информации. Однако такой вариант использования способа-прототипа:

1) нарушает конфиденциальность разговора (содержание разговора становится известным эксперту);

2) носит сильно субъективный характер (специалисту-психологу без знания предметной области разговора абонентов приходится структурировать его);

3) обладает низкой оперативностью (вывод о ложности/истинности переданного сообщения можно сделать только после коммуникативного акта и его анализа специалистом).

Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение оперативности определения истинности речевой информации в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационной системы.

В заявленном способе указанная техническая проблема решается тем, что в способе определения истинности речевой информации, заключающемся в том, что изучают динамику выделенных параметров с выделением наиболее информативных, сгруппированных на основе факторного анализа, выявляют характерные для исследуемого субъекта тенденции изменений по каждому параметру и/или группе параметров вербального и невербального компонентов речи, при этом в качестве регистрируемых параметров используют следующие группы реакций: 1) просодика: громкость, высота голоса, дисфония, темпоральные особенности, особенности произнесения отдельных слов и выражений; 2) экстралингвистика: латентный период перед ответом, паузы хезитации, форсированное дыхание, эмоциональные проявления; 3) вербальные признаки: оговорки, проговорки, интерации, асемантические единицы речи; 4) особенности речевой артикуляции: заикание, функциональная дислалия, дизартрия; 5) иные индивидуальные признаки речи, не входящие в перечисленные выше, причем при выводах не учитывают начальные 25% реакций по всем параметрам невербального поведения первого по счету блока вопросов, дополнительно проводят структурированное интервью, которое включает два блока вопросов: нейтрального и контрольного характера. При этом при ответах на данные вопросы регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи, а затем изучают динамику выделенных параметров. После выявления характерных для исследуемого субъекта тенденций изменений по каждому параметру и/или группе параметров регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи абонентов в процессе коммуникативного взаимодействия посредством инфокоммуникационной системы. Затем делают вывод об истинности (ложности) передаваемой информации путем сравнения реакции, зарегистрированной в процессе коммуникативного взаимодействия с реакцией на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов, зарегистрированной в процессе структурированного интервью. При этом вывод об истинности (ложности) передаваемой информации формулируют в случае, когда количество параметров с подтвержденной тенденцией в реагировании составляет не менее 60% от выявленных.

Новая совокупность существенных признаков позволяет достичь указанного технического результата за счет:

1) определения параметров невербального поведения человека, выявления наиболее информативных из них и динамики их изменения во время структурированного интервью в соответствии с индивидуальными особенностями человека;

2) последующего определением истинности (ложности) передаваемой речевой информации в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационной системы на основе сопоставления регистрируемой реакции с реакцией на нейтральные и контрольные блоки вопросов структурированного интервью.

Диагностика лжи по параметрам невербального поведения представляет собой одно из наиболее перспективных направлений в области теоретической и прикладной психологии. Перспективность этого направления доказана результатами научных исследований (Цукерман, Экман, Фризен, Фрай, Хофер, Меграбиан, Лабунская и др.), а реализация подразумевает наличие методического обеспечения выявления и подтверждения наиболее информативных параметров и способа реагирования типичного для того или иного индивида.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного способа определения истинности речевой информации человека, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Реализация заявленного способа заключается в следующем.

Предварительно изучив личность испытуемого на основе анализа различных источников информации (материалы личных дел, служебные характеристики, листки по учету кадрового состава и т.д.), оценивается возможность осуществления исследования на основе структурированного интервью, разрабатывается его программа с последующей реализацией и оценкой результатов непосредственно во время процедуры, с учетом применения метода автоматической обработки речевой информации.

Проводится структурированное интервью, которое включает два блока вопросов: нейтрального и контрольного характера, при этом при ответах на данные вопросы регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи, в качестве регистрируемых параметров используют следующие группы реакций: 1) просодика: громкость, высота голоса, дисфония, темпоральные особенности, особенности произнесения отдельных слов и выражений; 2) экстралингвистика: латентный период перед ответом, паузы хе-зитации, форсированное дыхание, эмоциональные проявления; 3) вербальные признаки: оговорки, проговорки, интерации, асемантические единицы речи; 4) особенности речевой артикуляции: заикание, функциональная дислалия, дизартрия; 5) иные индивидуальные признаки речи, не входящие в перечисленные выше.

Документирование процедуры структурированного интервью осуществляется на основе аудиозаписи.

Структура интервью складывается из фрагментов (тестов), которые стандартизированы по категориям используемых блоков вопросов различного характера (нейтральные и контрольные). Нейтральные вопросы не касаются проверяемой темы, контрольные - отражают обсуждение проблем социально неодобряемого поведения.

Тенденция в реагировании определяется на основе сопоставления показателей нейтральной темы с показателями контрольного блока вопросов. Если реакция на контрольные вопросы превышает показатель нейтральной темы, реакцией считается повышение показателя в контрольном блоке вопросов над нейтральными вопросами. Если реакция в контрольном блоке вопросов меньше, чем в нейтральном блоке, то наоборот.

Изучают динамику определенных параметров с выделением наиболее информативных, сгруппированных на основе факторного анализа. Выявляют характерные для исследуемого субъекта тенденции изменений по каждому параметру и/или группе параметров вербального и невербального компонентов речи. Регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи абонентов в процессе коммуникативного взаимодействия посредством инфокоммуникационной системы. Затем, с использованием автоматического метода обработки записи акта коммуникативного взаимодействия, делают вывод об истинности (ложности) передаваемой информации путем сравнения реакции, зарегистрированной в процессе коммуникативного взаимодействия с реакцией на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов, зарегистрированной в процессе структурированного интервью. При этом вывод об истинности (ложности) передаваемой информации формулируют в случае, когда количество параметров с подтвержденной тенденцией в реагировании составляет не менее 60% от выявленных.

Причем при выводах не учитывают начальные 25% реакций по всем параметрам невербального поведения первого по счету блока вопросов.

Заявленный способ определения истинности (ложности) передаваемой информации по динамике параметров невербального поведения человека обеспечивает повысить оперативность такого определения в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационной системы. Для доказательства достижения заявленного технического результата приведено экспериментальное исследование.

В качестве единиц количественного анализа аудиозаписи используются наиболее информативные вербальные и невербальные признаки, выявленные в ходе эмпирического исследования. Для оценки истинности сообщаемой информации используются пять основных групп количественных показателей (таблица 1).

Программно анализируются следующие параметры: I) громкость голоса; 2) высота тона голоса; 3) латентный период; 4) длительность пауз хезитации; 5) темпоральные особенности речи и др.

К качественным признакам речевой активности относятся: резонерство, соскальзывание, обстоятельность, олигофазия, употребление слов с наибольшим количеством слогов (уменьшительно-ласкательные слова), односложные выражения (короткие фразы, речевые штампы), разорванность (логическая, грамматическая) и др.

Предварительный анализ невербального поведения производится непосредственно в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов, окончательный - делается на основе последующей математической обработки полученной аудиозаписи.

Заявленный способ определения истинности речевой информации обеспечивает повышение оперативности определения истинности речевой информации в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационной системы. Для доказательства достижения заявленного технического результата приведены следующие экспериментальные исследования.

Исследованию подлежала запись сеанса связи между абонентами №1 и №2 длительностью около 135 с. Необходимо было установить истинность (ложность) сведений, сообщенных абонентом №2 (испытуемым).

Для чего была исследована аудиозапись структурированного интервью, полученная в процессе проведения скрининговой проверки с указанным абонентом при его трудоустройстве. Исследование базировалось на основе реализаций нейтрального фрагмента беседы, за которым следовали контрольные вопросы. Темы данной беседы были подобраны с учетом индивидуальных особенностей личности абонента №2 и не были связаны с предметом разговора.

В результате такого исследования согласно заявляемого способа были выявлены характерные для исследуемого абонента тенденции изменений по каждому параметру и/или группе параметров невербального и вербального компонента речи.

После этого было проведено исследование записи коммуникативного акта (сеанса связи), которое был ориентирован на выявление ложности (истинности) сведений, сообщенных абонентом №2 (длительность около 65 с).

Выводы о ложности сообщенной информации производились на основе сопоставления параметров невербального и вербального компонента речи по вопросам контрольного блока структурированного интервью и коммуникативного акта, реализуемого абонентом №2 (таблица 2).

Из анализа результатов исследования, представленного в таблице 2, видно, что при сокрытии истинной информации для испытуемого (абонента №2) отмечается отчетливая картина, практически но всем группам признаков.

Детальный анализ результатов отражает динамику параметров невербального и вербального компонентов речи, а именно повышение громкости голоса при ответах на проверочные вопросы (0,87) по сравнению с контрольным блоком вопросов (0,38); понижение тона голоса при ответах на вопросы проверочного блока (0,21) при показателе 0,15 при ответах на вопросы контрольного блока; снижение темпа речи, что подтверждается соответствующим показателем (1,71) при 1,27 при ответах на контрольные вопросы; дисфония 3,58 в контрольном блоке и 7,68 в проверочном. Кроме этого, имеется ряд темпоральных особенностей, выражающихся в изменении общей скорости речи 1,27 при ответах на контрольные вопросы при 1,71 при ответах на вопросы проверочного блока: увеличении числа эпизодов, связанных со снижением темпа в контрольном блоке (0,41) при 1,62 в проверочном блоке, особенности произнесения отдельных слов (брадилалия) подтверждают общую тенденцию на сокрытие информации 0,95 при ответах на контрольные вопросы и 2,34 при ответах на проверочные; изменение частоты и длительности латентных периодов соответственно 7,56 в контрольной и 2,34 в проверочном блоке и 14,10 и 18,70 и т.д.

Кроме этого отмечено доминирование показателей в проверочном блоке вопросов, характеризующих параметры «паузы хезитации», «причмокивание», «покашливание», а также отдельным вербальным параметрам.

Устойчивое направление изменений анализируемых параметров в процессе коммуникативного взаимодействия по сравнению с реакцией на вопросы нейтрального и контрольного блоков в ходе структурированного интервью указывает на неискренность испытуемого (абонента №2) при разговоре с абонентом №1.

Аналогичный результат был получен при автоматической обработке записи коммуникативного акта между двумя абонентами (эксперта и испытуемого) известными техническими и алгоритмическими средствами, при значениях параметров невербального поведения, связанных с инструментальной погрешностью. Тем не менее, полученный результат (более 68%) позволяет использовать заявленный способ в режиме реального времени - в процессе коммуникативного взаимодействия абонентов посредством инфокоммуникационной системы.

Преимуществами заявляемого способа являются:

1) его оперативность;

2) высокая степень достоверности;

3) отсутствие специальных требований к месту и времени проведения;

4) отсутствие сложного оборудования, которое требует процессуального оформления в судопроизводстве и получения согласия участника процесса, выступающего в качестве испытуемого;

5) возможность получения доказательственной информации в процессе проведения служебных расследований на основе использования специальных знаний;

6) возможность опосредованного и дистанционного изучения испытуемого на основе оценки материалов отражающих параметры невербального и вербального компонентов речи;

8) заявляемый способ в отличие от существующих рассматривается как открытая система, что дает ряд преимуществ в виде возможности сочетания с любыми современными способами и устройствами сбора и анализа полученных данных, включая использование существующих и оригинальных программных продуктов.

Способ определения истинности речевой информации, заключающийся в том, что изучают динамику выделенных параметров с выделением наиболее информативных, сгруппированных на основе факторного анализа, выявляют характерные для исследуемого субъекта тенденции изменений по каждому параметру и/или группе параметров вербального и невербального компонентов речи, при этом в качестве регистрируемых параметров используют следующие группы реакций: во-первых, просодика: громкость, высота голоса, дисфония, темпоральные особенности, особенности произнесения отдельных слов и выражений; во-вторых, экстралингвистика: латентный период перед ответом, паузы хезитации, форсированное дыхание, эмоциональные проявления; в-третьих, вербальные признаки: оговорки, проговорки, интерации, асемантические единицы речи; в-четвертых, особенности речевой артикуляции: заикание, функциональная дислалия, дизартрия, причем при выводах не учитывают начальные 25% реакций по всем параметрам невербального поведения первого по счету блока вопросов, отличающийся тем, что проводят структурированное интервью, которое включает два блока вопросов: нейтрального и контрольного характера, при этом при ответах на данные вопросы регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи, а затем изучают динамику выделенных параметров, после выявления характерных для исследуемого субъекта тенденций изменений по каждому параметру и/или группе параметров регистрируют параметры вербального и невербального компонентов речи абонентов в процессе коммуникативного взаимодействия посредством инфокоммуникационной системы, затем делают вывод о истинности (ложности) передаваемой информации путем сравнения реакции, зарегистрированной в процессе коммуникативного взаимодействия, с реакцией на вопросы нейтрального и/или контрольного блоков вопросов, зарегистрированной в процессе структурированного интервью, при этом вывод об истинности (ложности) передаваемой информации формулируют в случае, когда количество параметров с подтвержденной тенденцией в реагировании составляет не менее 60% от выявленных.