2016 Fiscal Year Research-status Report
想起した文字（母音・子音）の脳波による判別法の発展と確立
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15K01849
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
吉村 奈津江 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (00581315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
緒方 洋輔 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特任助教 (60641355)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ブレイン・コンピュータ・インタフェース / 機能的MRI / 脳波 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、人間がどの音声の発話をイメージしているかを脳活動信号から判別することを目的としている。今年度掲載となった国際論文誌Frontiers in Neuroscience（Volume 10, Article 175, pp.1-15, doi: 10.3389/fnins.2016.00175）では、2種の母音の音声を聞かせた後に被験者がその音声をイメージした時の脳波と核磁気共鳴画像法（functional magnetic resonance imaging, fMRI）データを計測し、それらから脳皮質上の信号源を推定することで、何かをイメージしているか、そしてイメージしているとしたら２種の母音のうちのどちらかを判別できる可能性を示した。
この技術を用いて、母音３種および子音４種の判別も実施し、信号源を推定すると脳波そのものの信号よりも高い精度で判別できることが示された（論文投稿準備中）。まだ全ての種類の母音と子音に展開されてはいないが、この技術を用いて頭に思い浮かべた文字がコンピュータに出力されるようなシステムが構築できる可能性があると考えられる。また、この技術ではどの母音や子音をイメージしている時に脳のどこの部分で処理されている可能性があるかを調べることができ、発話イメージ中の脳活動処理の流れを捉えられる可能性があることから、工学的な用途だけでなく科学的に脳内の言語処理について調べる一助となる可能性もある。さらに精度を向上させられる可能性のある新たな手法についても確立し、現在論文投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
母音だけでなく子音の判別においても、確立した技術で精度を向上させることに成功している。母音と子音の数についてはまだ増やす必要があるが、この精度をさらに向上させられる可能性のある技術についても確立したことから、全体的にみておおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
判別する母音および子音の種類の増加に取り組むほか、別途新たに確立した技術を用いた精度向上の可能性を確認する。
また、脳波計測を行いながらリアルタイムで想起した文字を判別するシステムの基盤構築を行う。
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