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脳情報復号化とデータ・マイニング技術による脳内質感情報表現の抽出

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
Project/Area Number 23135534
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionThe University of Electro-Communications (2012)
Advanced Telecommunications Research Institute International (2011)

Principal Investigator

宮脇 陽一  電気通信大学, 先端領域教育研究センター, 准教授 (80373372)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywords脳・神経 / 神経科学 / 機械学習 / データマイニング / 画像認識 / 視覚 / 質感 / fMRI
Outline of Annual Research Achievements

物体の質感知覚は,私たち人間を含む生物一般の生存に不可欠なプロセスであり,また工業製品の印象や価値に影響を与える重要な要素である.しかし,その脳内表現のメカニズムはこれまでほとんどわかっていない.質感研究の難しさは,質感が非常に高次元の情報であるため,どのような画像手がかりが質感を制御しているのかが捉えにくいことに起因する.また質感知覚は本質的にクロスモーダルな性質をもち,視覚のみならず触覚を含む複数の感覚要素の相互作用の結果もたらされるという複雑性を有する.これらの問題にアプローチするため,本年度は,1)画像の特徴量解析と質感情報との対応関係の定量化,および,2)感覚情報のクロスモーダルな脳内表現の解明,の2つの目標を目指した実験および解析を行った.
1)においては,画像の特徴量として近年広く研究されているSIFT特徴量を一般自然画像を用いて計算し,構成された特徴量ベクトルからその画像に共起する形容詞を有意に予測することに成功した.ただし,SIFT特徴量は物体カテゴリのよい記述特徴量となることも知られているため,この両者の要因を切り分けた検討をさらに進める必要がある.
2)においては,今年度は特に,質感知覚において重要な触覚情報の脳内表現の解明に注目した実験および解析を行った.触覚刺激は非磁性ピンアレイ型デバイスで生成した.アーチファクトを極力抑えるため受動触の状態をとり,2点弁別閾の最も小さい手指先端部を刺激箇所とした.触覚刺激は基本的な刺激特徴量(運動方向,エッジの方位など)で定義し,対応する脳活動を機能的磁気共鳴画像装置(fMRI)で計測した.計測された脳活動を多変量解析の手法を用いて解析し,体性感覚野に加え,他の感覚野における脳活動の同定を行った.

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011

All Presentation (12 results) (of which Invited: 10 results)

  • [Presentation] 脳情報復号化技術を用いた異種感覚相互作用過程の解明2013

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      第2回テレイグジスタンス研究会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学
    • Year and Date
      2013-07-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化技術を用いた感覚知覚メカニズムへのアプローチ2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      株式会社豊田中央研究所 講演会
    • Place of Presentation
      株式会社豊田中央研究所
    • Year and Date
      2012-12-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化で読み解く感覚知覚のメカニズム2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      脳科学・ライフテクノロジー寄付研究センタ ー2012 シンポジウム~脳科学と生命・生活支援技術の融合~
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学
    • Year and Date
      2012-12-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] デコーディングモデルを用いた脳神経情報表現へのアプローチ2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      第4回 IS シンポジウム Perception, Action and Brain 2012
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2012-11-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Encoding and decoding model toward prediction of arbitrary states2012

    • Author(s)
      Yoichi Miyawaki
    • Organizer
      Institute of Neuroscience and Psychology Workshop: Multivariate analysis of fMRI data
    • Place of Presentation
      University of Glasgow
    • Year and Date
      2012-09-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化技術と視覚情報の疎表現2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2012-09-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化技術と感覚知覚世界の可視化2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      東京都医学総合研究所セミナー
    • Place of Presentation
      東京都医学総合研究所
    • Year and Date
      2012-07-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化技術を用いた高次視覚機能へのアプローチ2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      第14回ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル札幌
    • Year and Date
      2012-07-05
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Neural decoding and visual image reconstruction from human brain activity2012

    • Author(s)
      Yoichi Miyawaki
    • Organizer
      Brain Inspired Computing 2012
    • Place of Presentation
      National Institute for Material Science
    • Year and Date
      2012-06-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] データ・マイニング技術を用いた脳内質感情報表現の解析―高次視覚特徴量のトップダウン的発見を目指して2012

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      視覚質感認知と一般物体認識に関する研究会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学
    • Year and Date
      2012-04-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報復号化技術と感覚知覚世界の可視化2011

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報談話会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-09-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳情報復号化を用いた高次知覚へのアプローチ2011

    • Author(s)
      宮脇陽一
    • Organizer
      『包括型脳科学研究推進支援ネットワーク』夏のワークショップ新学術領域合同シンポジウム「リアリティを生み出し現実世界と関わる脳の働き」
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • Year and Date
      2011-08-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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