人間の認知プロセスの脳活動信号からの識別とその応用に関する研究

大脑活动信号识别人类认知过程及其应用研究

基本信息

批准号：
12F01308
负责人：
渡邊克巳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F01308/
关键词：
信号処理脳・神経認知科学生体情報処理

项目摘要

(1)本研究ではレスティングステートMEG (magnetoencephalography)データからアーチファクトを自動的に除去する手法の開発を行なった。MEGデータから複数の線形・非線形特徴量を抽出し、眼球運動、体動、心拍等の様々なアーチファクトを自動的に分類、除去することを目的とした。MEGにより計測したデータに対して非線形解析を行った結果、フラクタル次元(FD)の非線形特徴の相関は生データ信号とアーチファクト除去済みの信号の間で異なっていることが明らかとなった。ICAベースの自動的なアーチファクト除去を用いた。確率密度決定のために複数の変数の同時確率関数を用いた。このパラメータは2つのランダム変数(生データとアーチファクト除去済みデータ)の間の相互独立性を示すものである。生データの期待値からアーチファクト除去済みデータの期待値を差し引くことで期待値の差分(dEV)を計算した。この指標は、2つの確率密度関数の距離を表すものである。最終的に、脳活動由来の信号とアーチファクト成分を分離するために最適なフラクタル次元とパラメータを決定した。実験の結果アーチファクト除去済みデータのフラクタル次元は生データのフラクタル次元に比べて統計的に有意に増加した。(2)発話音声データからの感情分析のための非線形解析手法を検討した。提案手法により発話からの感情認識のための効果的な特徴数を増やす可能性を示した。またイントネーションの違いを検出することが可能であり、発話時の感情の違いに関して、FmaxとTDFDという特徴により効率的に認識することが可能であった。

(1) 在本研究中，我们开发了一种自动去除静息状态 MEG（脑磁图）数据中的伪影的方法。目的是从 MEG 数据中提取多个线性和非线性特征，并自动分类和消除各种伪影，例如眼球运动、身体运动和心跳。对 MEG 测量的数据进行非线性分析的结果表明，原始数据信号和伪影去除后的信号之间分形维数 (FD) 的非线性特征的相关性不同。使用基于 ICA 的自动伪影去除。使用多个变量的联合概率函数来确定概率密度。该参数表示两个随机变量（原始数据和去伪影数据）之间的相互独立性。通过从原始数据的预期值中减去去除伪影的数据的预期值来计算预期值的差异（dEV）。该指数表示两个概率密度函数之间的距离。最后，我们确定了最佳分形维数和参数来分离大脑活动衍生的信号和伪影成分。实验的结果是，与原始数据的分形维数相比，去除伪影的数据的分形维数在统计上显着增加。 (2)我们研究了一种用于语音数据情感分析的非线性分析方法。所提出的方法显示了增加话语情感识别有效特征数量的可能性。还可以检测语调的差异，并且可以利用Fmax和TDFD的特征有效地识别语音期间的情绪差异。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Optimal Fractal Feature and Neural Network: EEG Based BCI Application

最优分形特征和神经网络：基于脑电图的 BCI 应用

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
Phothisonothai;M
通讯作者：
M

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DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Phothisonothai M.;Arita Y.;& Watanabe K
通讯作者：
& Watanabe K

Physiological Signal Processing for Human-Machine Communication Technology : Recent Progress and Future Prospects.

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DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Phothisonothai;M. & Watanabe;K.
通讯作者：
K.

Posterior Probability Estimation for Actual and Artifactual Componentsfrom MEG Data

MEG 数据中实际和人工成分的后验概率估计

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Phothisonothai;M
通讯作者：
M

Effects of Time Windowing for Extraction of Expression from Japanese Speech : Higuchi's Fractal Dimension

时间窗对日语语音表达提取的影响：樋口的分形维数

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Phothisonothai;M.;Chamnongthai;K.;Arita;Y. & Watanabe;K
通讯作者：
K

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0
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