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。

通过寻找快乐-不快情绪的生理指标，我们发现了几个基于动脉波参数的有希望的快乐生理指标 PI（快乐指数）候选指标。我们研究了这些 PI 候选者是否具有线性对应关系，即当引起各种愉快情绪时，幅度会随着刺激强度而变化。对于研究来说，有必要创造能够唤起类似情绪的刺激，同时仅将其强度改变为三个级别（分级）。因此，我们利用实验者在观看各种视频时准备的问卷进行了初步调查，并选择了实验中使用的刺激。我们制作了一个视频，结合了多个容易引发持续情绪的著名体育场景，并根据初步研究确定了刺激视频后，我们进行了生理实验。从问卷结果来看，中等强度和最高强度之间差异不大，预调查的问卷答案与生理实验时的问卷答案存在差异。结果发现，这不仅是由于受试者不同，还与受试者对运动的兴趣有关，并认识到刺激设置的难度。生理参数的反应强度呈现逐渐上升的趋势，但仅最高强度与最低强度相比存在显着差异。此外，当我们检查问卷回答结果与生理参数强度之间的相关性时，发现存在显着相关性，相关系数r为0.53。接下来，为了研究与各种感官刺激所引发的不愉快情绪相关的生理反应的特征，给出了引起不愉快情绪的嗅觉、听觉和味觉刺激，并给出了引起愉快情绪的视频刺激进行比较，以及控制刺激。测量并比较生理反应。感觉阈值的巨大个体差异使得刺激强度的设定变得困难，并且只有少数刺激相对于对照表现出显着差异。与对照组相比，收缩压波动的呼吸性窦性心律失常成分随着不愉快的刺激而增加，随着愉快的视频刺激而减少，但没有显着差异。事实证明，找到对不愉快刺激的常见生理反应并不容易。