Эмоционально управляемый дизайн передней части электромобилей с помощью улучшенного LSTM и LDA-основанного извлечения эмоций

Почему «лица» автомобилей и эмоции имеют значение

Когда вы впервые видите на дороге новый автомобиль, его «лицо» — передняя часть — часто определяет, понравится он вам или нет. Особенно это важно для электромобилей, которые конкурируют не только батареями и запасом хода, но и характером и стилем. Исследование, лежащее в основе этой статьи, задаёт простой вопрос с сложным ответом: как автопроизводители могут спроектировать переднюю часть электрического SUV так, чтобы обычным водителям она устойчиво казалась модной, мощной, технологичной или спортивной, а не только нравилась дизайнерам и инженерам?

Преобразование онлайн-болтовни в ясные эмоциональные слова

Вместо того чтобы опираться на мнения экспертов, авторы исследования обратились напрямую к реальным водителям. Они собрали более 27 000 онлайн-комментариев о внешнем виде чисто электрических SUV с крупных китайских автомобильных форумов. После очистки текста и отбора только слов, описывающих внешний вид, использовали статистический метод для выявления основных тем, скрытых в отзывах. Вырисовались четыре чёткие эмоциональные направленности: ощущение моды, ощущение силы, ощущение технологии и ощущение спортивности. Эти четыре чувства стали базовой эмоциональной «картой», на которой строится остальная часть исследования.

Разбиение передней части автомобиля на простые блоки

Разумеется, одних чувств недостаточно, чтобы подсказать дизайнеру, как сдвинуть фару или изменить форму решётки радиатора. Чтобы связать эмоции с формой, исследователи собрали 90 фронтальных изображений современных электрических SUV и попросили экспертов по дизайну подробно описать их структуру. Они разделили каждую переднюю часть на восемь основных признаков, таких как направление линий, компоновка фар, область решётки, воздухозаборники, зеркала, линии капота и положение эмблемы, что вместе дало 49 конкретных типов. Затем 60 потенциальных покупателей оценивали, насколько сильным образом каждое изображение выражает четыре чувства. С помощью математического метода отбора исследователи обнаружили, что лишь четыре из восьми признаков несут основную эмоциональную нагрузку: общее направление линий, конфигурация фар, нижний воздухозаборник и линии капота.

Обучение модели «чувствовать» так же, как люди

Имея ключевые формы и эмоции, команда обучила модель глубокого обучения предсказывать эмоциональные реакции на основе четырёх основных элементов дизайна. Они использовали специальный тип нейронной сети, способной улавливать сложные взаимодействия, и добавили слой «внимания», который выделяет, какие комбинации признаков наиболее важны для каждого чувства. Поскольку такие модели могут быть чувствительны к настройкам, генетический алгоритм автоматически искал оптимальные параметры — например количество внутренних узлов и скорость обучения. Несмотря на то, что в наборе было всего 90 фронтов, итоговые модели очень точно соответствовали оценкам людей по всем четырём чувствам, с очень малыми средними ошибками на семибалльной шкале опроса.

От эмоций к конкретным рецептам дизайна

После обучения систему можно было запускать в обратном направлении как своего рода эмоциональный калькулятор дизайна. Исследователи сгенерировали более тысячи возможных комбинаций четырёх основных признаков и попросили модель оценить, насколько каждая комбинация будет казаться модной, мощной, технологичной или спортивной. Для каждого чувства модель указала на конкретное сочетание направления линий, стиля фар, формы нижнего воздухозаборника и рисунка капота как на наилучшее соответствие. Дизайнеры затем сделали наброски и визуализации четырёх концептуальных передков SUV, соответствующих этим рецептам — по одному на каждое целевое чувство — и представили их 127 потенциальным покупателям для повторной оценки.

Работают ли на практике дизайны, предложенные моделью?

Финальный тест был прост: согласятся ли люди, что дизайн «мода» действительно ощущается как модный и так далее? Когда участники оценивали четыре концептуальных передка, каждый дизайн набирал наивысшую оценку по своему целевому чувству и явно превосходил нейтральную середину. Это говорит о том, что предложенная методика способна надёжно превращать расплывчатые эмоциональные цели вроде «более спортивно» в конкретные дизайнерские решения для передней части, которые многие зрители интерпретируют одинаково. Для автопроизводителей это означает более прямой путь от того, что клиенты говорят онлайн, к тому, что появляется в шоуруме — данные направляют форму фар, воздухозаборников и линий капота, чтобы «лицо» автомобиля лучше соответствовало настроению, которого ожидают покупатели.

Цитирование: Yu, C., Qian, Y. & Li, Y. Emotion-driven front-end design of NEVs using an improved LSTM with LDA-based emotion mining. Sci Rep 16, 15786 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45602-1

Ключевые слова: автомобили с новыми источниками энергии, дизайн автомобиля, эмоции пользователей, глубокое обучение, стилистика SUV