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2017 Fiscal Year Research-status Report

ベイズ的アプローチによる高齢社会のための生体信号処理研究

Research Project

Project/Area Number 16K16392
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

鏑木 崇史  青山学院大学, 理工学部, 助教 (10468861)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords無拘束生体情報 / マイクロ波ドップラーセンサ / 不安尺度 / 隠れマルコフモデル
Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は平成28年度に引き続き実験室環境での情報抽出アルゴリズムの構築を実施してきた。平成28年度で構築した基本アルゴリズムの改良を中心に実施した。
無拘束生体情報抽出においては、マイクロ波ドップラーセンサから得られる情報を、隠れマルコフモデルを用いて転倒・非転倒を判別する手法を提案した。そのうえで、判別にかかる計算量を評価し、実時間で計算が完了させるために生成するモデル数について考察を行った。さらに、適切なモデル数に収束するようなシステムを提案した。また、無拘束血圧推定手法についても、用いる特徴量を複数提案し、精度向上を目指し考察を行った。また、新規に無拘束血糖値推定に向けて、一般的な血圧計を応用した非侵襲血糖値推定の初期的な実験も実施した。この成果は、前述の無拘束血圧推定と組み合わせることで、無拘束での血糖値推定が可能となることを示唆しており、今後も研究を継続する。
一方、不安尺度推定については、脳血流を計測する際に被験者がタスクを実行すると精度が高まることが報告されており、本研究においても実施した。先行研究においては、2箇所の脳血流を計測する際に暗算タスクを与えると、安静にしている場合よりも予測精度が高まることが報告されている。本研究では、複数箇所の脳血流を暗算タスク時に計測しても予測精度が高まることを確認した。
上記の成果はそれぞれ査読有り論文、国際会議、国内会議にて報告を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成29年度は平成28年度の成果を受けておおむね順調に進展している。
無拘束生体情報抽出においては、平成28年度の拡張を受けて基本アルゴリズムの実装とさらなる生体情報計測への拡張を行った。
一方、不安尺度推定については、データ計測を実施したが被験者数が計画よりも少なく、平成30年度で被験者をさらに増やす予定である。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度は計画通り実環境での実験を実施する予定である。
無拘束生体情報抽出においては、実環境での計測とそれに対応するモデルの提案を実施する。
不安尺度推定については、平成29年度で残った課題である、被験者を追加することを実施する。

Causes of Carryover

平成29年度は被験者が当初の予定よりも集まらず、謝金が執行されなかった。平成30年度に追加の被験者を依頼し、執行予定である。
また、当初見込んでいた国際会議の件数に届かず、旅費についても執行されなかった。平成30年度は積極的に研究成果を国内外に向けて発表していく。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Algorithm for Estimation of Scratching Time2017

    • Author(s)
      Kaburagi Takashi、Kurihara Yosuke
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 17 Pages: 2198~2204

    • DOI

      10.1109/JSEN.2017.2658949

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feature Selection Guideline for Presence/Absence Classification Using a Microwave Doppler Sensor2017

    • Author(s)
      Kazuaki Shiba, Takashi Kaburagi, Kenzo Ozaki, Takashi Nakamura, Yosuke Kurihara
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 10 Pages: 418-425

    • DOI

      10.9746/jcmsi.10.418

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fall Detection Utilizing Frequency Distribution Trajectory by Microwave Doppler Sensor2017

    • Author(s)
      Shiba Kazuaki、Kaburagi Takashi、Kurihara Yosuke
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 17 Pages: 7561~7568

    • DOI

      10.1109/JSEN.2017.2760911

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monitoring system to detect fall/non-fall event utilizing frequency feature from a microwave Doppler sensor: validation of relationship between the number of template datasets and classification performance2017

    • Author(s)
      Shiba K.、Kaburagi T.、Kurihara Y.
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 23 Pages: 152~159

    • DOI

      10.1007/s10015-017-0409-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 圧力センサを用いた無拘束生体情報計測システムによる就寝時拡張期血圧推定法2018

    • Author(s)
      岩﨑 光・鏑木崇史・栗原陽介
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
  • [Presentation] 膀胱内畜尿量の逐次予測システムの提案2018

    • Author(s)
      武藤盛恭・鏑木崇史・栗原陽介
    • Organizer
      電子情報通信学会 総合大会
  • [Presentation] 体内水分量を考慮に入れた無拘束膀胱内蓄尿量予測のためのモデル提案2018

    • Author(s)
      渋江直樹,栗原陽介,鏑木崇史
    • Organizer
      情報処理学会 第80回全国大会
  • [Presentation] 計算課題刺激環境下における広域前頭前野脳活動データを用いたSTAIスコア推定法2018

    • Author(s)
      松下貴弘,鏑木崇史,栗原陽介,松本 隆
    • Organizer
      情報処理学会 第80回全国大会
  • [Presentation] 非線形転倒ダイナミックモデルを用いた転倒判別モデル2018

    • Author(s)
      小林知輝, 鏑木崇史,栗原陽介
    • Organizer
      情報処理学会 第80回全国大会
  • [Presentation] A dynamic Bayesian network analysis of functional connectivity during a language listening comprehension task2018

    • Author(s)
      Kazuaki Shiba ; Takashi Kaburagi ; Yosuke Kurihara
    • Organizer
      The 6th IEEE International Winter Conference on Brain-Computer Interface
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Particle Filter Implementation of Non-Linear Dynamic Fall Model2017

    • Author(s)
      T. Kobayashi, T. Kaburagi, Y. Kurihara
    • Organizer
      19th Int Conf on Health Monitoring Devices and Medical Imaging Innovations
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Classification Method for Turnover While Sleeping Using Multi-Points Unconstrained Sensing Devices2017

    • Author(s)
      K. Shiba, T. Kaburagi, Y. Kurihara
    • Organizer
      19th Int Conf on Health Monitoring Devices and Medical Imaging Innovations
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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