Construction of emotional recognition system for health care using AI and physiological model of emotion

利用人工智能和情绪生理模型构建医疗保健情绪识别系统

基本信息

批准号：
20K12743
负责人：
山下政司
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hokkaido University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

快-不快情動の生理指標を探索した結果、快の生理指標PI(Pleasure Index)について、動脈波パラメータに基づく有力な候補を複数見出した。これらのPI候補が様々な快感情喚起時の刺激強さに対応してその大きさが変化する線形対応性を持つのか検討を行った。調査にあたり、同様の感情を喚起しながら、その強さのみを３段階に変化させる（段階別）刺激を作成する必要がある。そこで実験者が用意した様々な動画視聴時の質問紙調査による事前調査を行って実験で使用する刺激を選定した。持続的に感情喚起をもたらしやすいスポーツ名場面を複数組み合わせた動画を作成し、事前調査を元に刺激動画を決定した後、生理実験を行った。質問紙結果としては、中間強度と最高強度との差が少なく、事前調査の質問紙回答と生理実験時の質問紙回答に乖離が見られた。これは、被験者が異なることによる要因以外に、被験者のスポーツへの興味が大きく影響することがわかり、刺激設定の難しさが認識された。生理パラメータの応答強度は段階的に上昇傾向を示すが、最低強度に対して最高強度で有意差が見られただけであった。さらに、質問紙回答結果と生理パラメータ強度両者の相関を確認したところ、有意な相関が見られ、相関係数rは0.53であった。次に、様々な感覚モダリティ刺激により喚起される不快感情に伴う生理応答の特徴を調査するため、不快感情を喚起する嗅覚・聴覚・味覚刺激、比較用の快感情喚起動画刺激および対照刺激を与えた場合の生理応答を計測して比較した。感覚閾値の違いの個人差が大きいので刺激強度の設定が難しく、対照に対して有意な違いを示した刺激はわずかしかなかった。収縮期圧変動の呼吸性洞性不整脈成分では、対照に対して不快刺激で上昇し、快動画刺激で減少する傾向を示したものの、有意差はなかった。不快刺激に共通した生理応答を見出すことは簡単ではないことが示された。

由于探索了愉悦不舒服情感的生理指标，我们发现了基于愉悦指数（PI）的动脉波参数的几个有希望的候选者。我们调查了这些PI候选者是否具有线性对应关系，其中在引起令人愉悦的情绪的不同时间，它们的幅度会因刺激强度而变化。在调查时，有必要（按阶段）创建一个刺激，以唤起相似的情绪，同时将刺激的强度转变为三个阶段。因此，我们使用实验者在观看各种视频时准备的问卷进行了初步调查，并选择了用于实验中使用的刺激。创建了一个视频，结合了多个著名的体育场景，这些场景可能会导致连续的情绪，并根据初步调查确定了刺激性视频后，进行了生理实验。作为问卷的结果，中间强度和最高强度之间几乎没有差异，并且问卷的答案与初步调查的答案之间存在差异，而问卷调查表从生理实验中回答。发现这对受试者对运动的兴趣产生了重大影响，除了导致受试者差异差异的因素，并且人们认识到设置刺激的困难。生理参数的响应强度显示出逐步向上趋势，但仅在最高强度与最低强度下观察到显着差异。此外，当我们确认问卷响应结果与生理参数强度之间的相关性时，发现显着相关性，相关系数为0.53。接下来，为了研究与各种感觉方式刺激引起的不愉快情绪相关的生理反应的特征，我们在刺激，听力和味觉刺激引起了令人不快的情绪以及相对刺激的愉悦情绪和控制刺激的图像时测量并比较生理反应。由于感觉阈值的个体差异差异很大，因此很难设置刺激强度，与对照组相比，只有少数刺激显示出显着差异。尽管具有收缩压波动的呼吸道窦性心律失常成分往往会随着令人不愉快的刺激而升高，并且随着宜人的视频刺激而减少，但没有显着差异。已经表明，发现对不愉快刺激的常见生理反应并不容易。