根據(jù)“氣質(zhì)”，AI可以準(zhǔn)確識(shí)別嬰兒年齡、性別

大數(shù)據(jù)文摘轉(zhuǎn)載自學(xué)術(shù)頭條

僅根據(jù)外貌以及行為特征，例如嬰兒表現(xiàn)出的恐懼、微笑或大笑，很難區(qū)分新生兒是男孩或女孩。但是一旦嬰兒長到一歲左右，情況就會(huì)開始改變，不同新生兒的不同“氣質(zhì)”，就開始顯現(xiàn)出來。

PLOS ONE 的一項(xiàng)新研究使用機(jī)器學(xué)習(xí)分析了 4,438 名嬰兒的“氣質(zhì)”數(shù)據(jù)，試圖按性別和年齡對嬰兒進(jìn)行分類。

結(jié)果表明，計(jì)算機(jī)算法根據(jù)嬰兒出生后 48 周內(nèi)的氣質(zhì)數(shù)據(jù)，確定嬰兒的年齡要比來破譯嬰兒的性別容易得多。然而，一旦嬰兒超過 48 周大，考慮到性別分類算法得到改善，嬰兒期的性別差異在這段時(shí)間變得更加突出。

該研究的主要作者、華盛頓州立大學(xué)心理學(xué)教授 Maria Gartstein 說：“這至少暗示了一幅圖景，即在一歲左右，新生兒的性情開始以更強(qiáng)大的方式因性別而有所不同。

以前的研究已經(jīng)調(diào)查了嬰兒的年齡和基于性別的氣質(zhì)差異，但很少有研究將這兩個(gè)變量放在一起。Gartstein 說，這主要是由于單個(gè)實(shí)驗(yàn)室難以收集足夠的嬰兒行為數(shù)據(jù)，以使他們的發(fā)現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)上可靠并與足夠廣泛的人群相關(guān)。

為了克服這一挑戰(zhàn)，Gartstein 和她的同事聯(lián)系了更多科學(xué)家，匯總了 2006-2019 年間收集的嬰兒行為問卷數(shù)據(jù)。該問卷是一種家長報(bào)告的氣質(zhì)測量方法，要求家長記錄他們的孩子從 3 到 12 個(gè)月大時(shí)表現(xiàn)出的 191 種不同行為的頻率。然后，這些數(shù)據(jù)可用于根據(jù) 14 個(gè)不同的氣質(zhì)維度對嬰兒進(jìn)行評分，例如微笑、活動(dòng)水平、憤怒/沮喪和恐懼。

盡管已經(jīng)開發(fā)了許多用于測量兒童氣質(zhì)的方法，包括各種觀察程序和生理技術(shù)，但總體而言，父母報(bào)告仍然是最廣泛使用的。

目前，羅斯巴特的心理生物學(xué)模型通常被認(rèn)為是目前最廣泛接受的氣質(zhì)理論或框架。這種方法將氣質(zhì)視為基于體質(zhì)的反應(yīng)和自我調(diào)節(jié)的個(gè)體差異，體質(zhì)指的是個(gè)體相對持久的生物構(gòu)成，受遺傳、發(fā)育和經(jīng)驗(yàn)的影響；反應(yīng)性是指情緒、運(yùn)動(dòng)和注意力反應(yīng)的可喚醒性，通過閾值、潛伏期、強(qiáng)度、達(dá)到峰值強(qiáng)度的時(shí)間和反應(yīng)的恢復(fù)時(shí)間來評估；自我調(diào)節(jié)體現(xiàn)了可用于調(diào)節(jié)反應(yīng)性的過程，例如舒緩性和抑制性控制。

最終，Gartstein 及其同事收集了 2,298 名男孩和 2,093 名女孩的數(shù)據(jù)。為進(jìn)行分析，愛達(dá)荷大學(xué)的合著者 Erich Seamon 使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法將 0-24 周齡、24-48 周齡、超過 48 周的嬰兒按照男性或女性，根據(jù) 14 個(gè)氣質(zhì)維度進(jìn)行評分。準(zhǔn)確率隨著年齡的增長而增加，從年齡組 1 的 38% 到年齡組 3 的 57% 不等。

Gartstein 表示，“這是一個(gè)很酷的機(jī)會(huì)，可以使用這些機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行演示研究，這些技術(shù)需要非常大的數(shù)據(jù)集，并且在社會(huì)情感發(fā)展研究中并不常見，它讓我們第一次有機(jī)會(huì)真正考慮性別差異在多大程度上受到嬰兒年齡的影響?！?br />
研究人員的分析結(jié)果表明，恐懼是區(qū)分年齡最小和中等年齡組男孩和女孩的最重要特征。隨著嬰兒年齡的增長，反應(yīng)能力下降，或者能夠從高壓力情況中迅速恢復(fù)，表現(xiàn)出更多的主動(dòng)互動(dòng)和與人和物體接觸的意愿，變得更有影響力。

對于 48 周以上的嬰兒，低強(qiáng)度的娛樂或享受熟悉的平靜活動(dòng)（例如與父母玩躲貓貓）是區(qū)分男孩和女孩的最有影響的變量?？傮w而言，女孩在恐懼、反應(yīng)下降和低強(qiáng)度快感方面表現(xiàn)更高，而男孩在對外接觸方面表現(xiàn)更高。

有趣的是，某些氣質(zhì)特征降低了機(jī)器學(xué)習(xí)算法在按性別對嬰兒進(jìn)行分類時(shí)的準(zhǔn)確性，特別是最小年齡組的可愛、聲音反應(yīng)、微笑和笑聲，以及最大年齡組的微笑、笑聲、感知敏感性（例如注意到非常細(xì)微的變化）和活動(dòng)。

盡管許多因素可能會(huì)影響研究人員的結(jié)果模式，但他們的工作與之前的研究結(jié)果一致，即社會(huì)化的影響確實(shí)在一歲左右開始發(fā)揮作用。

Gartstein 表示， “母親對他們的兒子和女兒采取不同的社會(huì)化方法，隨著時(shí)間的推移，這種差異會(huì)導(dǎo)致在氣質(zhì)方面的不同軌跡。具體來說，父母可能會(huì)優(yōu)先考慮女兒的關(guān)系取向，而優(yōu)先考慮兒子的能力和自主權(quán)?！?br />
展望未來，Gartstein 表示，接下來她和她的合作者將用當(dāng)前研究開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，來調(diào)查其他關(guān)于嬰兒社會(huì)情緒發(fā)展的難以回答的問題。

Gartstein 說，“我現(xiàn)在真正感興趣的是，看看是否可以根據(jù)孩子的大腦活動(dòng)來預(yù)測看護(hù)質(zhì)量的差異。我們?yōu)檫@項(xiàng)研究開發(fā)的分析方法在回答依賴多個(gè)輸入變量來解決分類問題的問題時(shí)特別強(qiáng)大。”

參考資料：
https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0266026
https://techxplore.com/news/2022-05-ai-infant-age-gender-based.html