智能化内心“捕手”：解锁心理问题的行动密码

你可能已经习惯了用智能手机和智能手表监控自己的心率、血糖等数据，但你知道手机未来还能客观评价自己的心理健康吗？

随着当今社会生活节奏的加快，抑郁、焦虑等心理问题日益突出。然而，传统的抑郁评价方法，如问卷调查和临床采访，通常受到主观的限制，难以真实反映心理健康状况。

兰州大学信息科学与工程学院副教授杨民强团队指导了这一痛点，致力于探索更客观、更普遍的心理健康评价方法。杨民强说:“我们希望通过摄像头、麦克风等通用传感器或智能手机、智能手环等通用智能终端，完成对心理问题的客观评价。”。

近日，基于智能手机数据在心理问题检验方面的研究成果，杨民强团队全面深入地分析了许多与普遍感知技术和抑郁症识别相关的关键问题。这一成果为抑郁症的早期筛查和个性化治疗提供了新的方法和依据，也为其他心理问题的检测和研究提供了参考和启发。相关论文发表在《电气电子工程师协会报》上。

“心理密码”在智能手机中

智能手机的内置传感器，如加速度计、麦克风、GPS等。，可以持续收集多模态数据流，包括环境参数、生理指标和行为模式。杨民强的研究是探索隐藏在这些信息背后的“心理密码”。

“智能手机几乎是人们使用时间最长的可穿戴设备，可以记录大量与用户行为相关的数据，这是抑郁症评估的重要依据。”杨民强说。

然而，从海量数据中准确提取能够有效表征抑郁症的数字表并不容易。“手机原始数据的时空异质使得提取稳定的数字表格变得困难。”杨民强说。

通过对当前智能手机信息的研究现状进行深入分析，团队创新性地梳理出位置特征、运动特征、睡眠特征、规律特征、娱乐设备运行特征五大具有代表性的特征，从而有效地表达抑郁症。

“位置特征可以反映一个人的活动范围和轨迹。如果一个人长期期待在同一个地方，很少出去参加社交活动，可能意味着他的心理状态不好；运动特征是通过加速度计等传感器捕捉个人的运动状态和运动量。热爱运动的人通常心理健康状况更好；从睡眠质量、日常活动规律和社交方式等方面来看，睡眠特征、规律特征和娱乐设备运行特征为抑郁检查提供了重要线索。杨民强介绍，这些特征从不同角度反映了个人的心理状态。

值得一提的是，在数据收集和实验研究过程中，团队通过伦理审查，严格遵守伦理规范，通过数据脱敏、数据加密、密钥管理等多种措施，充分保护用户隐私。

“客户可接受的数据采集边界是研究成果可以应用的前提。”杨民强说:“我们通过收集弱隐私数据来评估心理健康状况，如加速度计、陀螺仪和环境光传感器，既保护了隐私，又拓宽了实际应用领域。”

该团队还积极探索先进的隐私计算框架技术，以进一步保证用户数据的安全。“我们在另一项研究中提出了基于联邦学习的分布式框架。通过层次学习结构，该框架允许大量用户数据参与模型培训，同时保护数据隐私。”杨民强说。

跟踪眼中的秘密

“眼神交流”和“眼神交流”描述了通过眼神交流来表达某种情绪或交流信息的行为。“微笑”和“皱眉”描述了不同的情绪状态。杨民强团队在实践更客观、更普遍的心理健康评价方法时，不仅注重表情和声音，还注重眼神交流，分析人的心理状态。

“眼睛是心灵的窗户，蕴含着丰富的情感信息，这些信息往往难以掩盖。”杨民强解释说，眼睛的运动和瞳孔的变化可以反映个人的注意力分布、情绪状态和认知过程，对心理健康评估具有重要意义。

2020年，杨民强团队发明了一款名为UEYE的可穿戴眼动仪，可以以高达480帧/秒的频率捕捉眼动图像。这种高帧率使其能够准确记录眼睛的每一个微妙动作，包括快速微眼动作、瞳孔变化和注视点转移。其核心参数领先于国际同类产品，完成了可穿戴高帧眼动跟踪技术的自主可控和国内替代。

虽然能提供高性能的生理数据，但传统的生理信号监测设备，如脑电仪、功能磁共振成像等，一般价格昂贵，操作复杂，需要专业技术人员和特定的实验环境。相比之下，眼动仪在成本、便携性和方便性方面具有明显的优势。”杨民强说，“目前国内有10多个客户，北京协和医院、湘雅二医院等单位的研究团队也在使用我们的眼动仪。”

团队开发的可穿戴眼动抑郁症评估系统对抑郁症的评估准确率为79%。“眼动数据可以反映个人的注意力和情绪状态。”杨民强解释说，抑郁症患者通常对负面新闻表现出更高的关注倾向。这种关注倾向可以通过眼动数据清晰体现，从而为心理健康评估提供更全面的依据。

“心理咨询师”智能干预

心理问题可以通过智能手机数据的数字表型分析、高精度眼动跟踪等技术有效识别和评估。但是经过评估，如何给予有效的干扰呢？

杨民强团队进一步开展了大语言模型多模态行为信息反馈技术研究，面对抑郁干涉。其核心是开发一个可以通过大语言模型与认知行为疗法相结合的智能心理咨询系统。

该系统不仅可以了解患者的文本信息，还可以通过摄像头和麦克风捕捉患者的表情、声音、肢体语言等非语言信息，从而更全面地感知他们的心理状态。

“在人与人之间的交流中，93%的信息是通过非语言信息传达的。”杨民强说:“我们的系统可以实时分析患者的非语言信息，并利用多模态感知技术调整对话策略，从而实现更高效的心理咨询。”

杨民强表示，当系统检测到病人的表情悲伤时，会调整对话策略，选择更温和、更安慰的语言与病人沟通；有些病人的声音颤抖或加速，系统会判断病人可能过于紧张，然后采取措施缓解焦虑。

通过这种方式，系统可以像专业心理咨询师一样与患者进行有针对性的沟通，帮助他们缓解抑郁。此外，该系统还具有苏格拉底提问和结构化对话的能力。“这意味着系统引导患者深入思考自己的情绪和行为，就像心理咨询师一样，通过提问来达到认知行为干预的效果，而不是进行相应的聊天。”杨民强说。

据了解，智能心理咨询系统最初是单机版，主要目的是验证大语言模型在心理咨询中的可行性，初步探索多模态信息融合技术。单机版系统采集患者的非语言信息，结合患者的语言输入，利用大语言模型分析初步心理状态，通过摄像头和麦克风生成对话。

“在单机版本中，我们主要关注如何让大语言模型了解患者的文本信息，并结合非语言信息进行有效的对话。”研究小组发现，通过多模式信息的结合，系统可以更准确地感知患者的情绪和心理状态，从而提供更有针对性的干涉建议。

在单机版的基础上，团队进一步开发了网页系统。网页系统不仅具有单机版的核心功能，还通过网络平台实现了更广泛的客户覆盖面和更便捷的体验。用户可以在不安装任何额外软件或应用程序的情况下，通过网页登录与系统进行实时对话。

“网页系统旨在降低用户的门槛，提高系统的普遍性和便利性。”杨民强说:“我们希望更多的人能够通过这项技术轻松获得心理健康干预服务，尤其是在精神卫生资源匮乏的地区。”

"我希望这项技术能够在更多的地区得到推广，让更多的人受益."目前，杨民强团队已经开始转化成果，推动相关技术的应用。

“随着技术的不断发展和行业的深入参与，可穿戴设备和智能化将为心理健康诊断和治疗带来更快、更高效的解决方案，让人们随时随地了解自己的心理状态，及时得到帮助。”杨民强对心理健康诊断和治疗领域可穿戴设备和智能的未来充满信心。

有关论文信息：https://doi.org/10.1109/JPROC.2025.3542324

原文链接｜智能化内心“捕手”：解锁心理问题的行动密码

编辑｜王文乐

责任编辑｜彭倩

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