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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Bio-Emotion Estimation by Biological Signal and Russell Model Applying for Robot Service

Research Project

Project/Area Number 18K11505
Research InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

島崎 みどり (菅谷みどり)  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50434288)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大倉 典子  芝浦工業大学, SIT総合研究所, 教授 (00317364)
岡田 佳子  芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (90367011)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords生体情報による感情推定 / 生体感情推定 / 脳波 / 心拍変動 / 気持ちがわかるロボット / 心のモデル化 / 生体情報を用いた感情推定 / 感情推定
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は,手法の確立を目指し深層学習を適用したモデル精度の向上,さらなる応用に取り組んだ.深層学習を適用したモデル生成においては,脳波・心拍計36の指標をもとに特徴量選択を行い,その結果を深層学習に適用した.本手法は,層化10交差検証により100% の精度で学習に成功した.本内容をまとめて世界的に著名なPubMed論文誌(Sensors, Impact Factor 3.275)に投稿し,掲載された.
人の脳波・心拍変動を応用した新しいロボットの開発として、ロボット表情を生かした生体情報のリアルタイム活用と機械学習(AI)にて行う手法を提案した.これは、世界的にも新規性が認められ、30th IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN)というHRIの Top Conferenceで昨年に引き続き採録された.また、個人向け感情評価と表情表出を行うロボット研究にてExcellent Poster Awardの受賞を達成した。
2020 ICSR 2020 (The Twelfth International Conference on Social Robotics) にてInvited Talk on the Emotion Aware Technologies を始めとし,数多くの講演を実施.人の心をモデル化する(芝浦工業大学広報誌)ニュースリリース をはじめ講談社Web への掲載などアウトリーチ活動も好評を得た.2020「心のモデル化」(講談社Web)6.13 https://gendai.ismedia.jp/articles/-/72861?page=3
本研究に関する国際論文の採録数は5件,国内は10件以上の発表を行った.また,本感情推定手法を適用したコロナ化における遠隔授業の評価においては,感性工学会で優秀発表賞受賞,情報通信学会のCRN(クラウドネットワークロボット)研究会にて,年間の学生講演奨励賞に選ばれた.

  • Research Products

    (19 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Constructing an Emotion Estimation Model Based on EEG/HRV Indexes Using Feature Extraction and Feature Selection Algorithms2021

    • Author(s)
      Suzuki Kei, Laohakangvalvit Tipporn, Matsubara Ryota, Sugaya Midori
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Pages: online

    • DOI

      10.3390/s21092910

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Robot Expression Preferences Assessment with the Individual Differences using Logistic Regression Approach2021

    • Author(s)
      Jiawei Yu, Muhammad Nur Adilin Mohd Anuardi, Peeraya Sripian, Midori Sugay
    • Organizer
      International Conference on “Design of Comfortable Life using Mathematical Sciences” (ICMMA2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-user Robot Impression with a Virtual Agent and Features Modification According to Real-time Emotion from Physiological Signals2020

    • Author(s)
      Suzuki, Muhammad Nur Adilin Mohd Anuardi, Peeraya Sripian, Nobuto Matsuhira, Midori Sugaya
    • Organizer
      The 29th IEEE International Conference on Robot & Human Interactive Communication (RO-MAN 2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Emotion Synchronization, Method for Robot Facial Expression2020

    • Author(s)
      Yushun Kajihara, Peeraya Sripian, Chen Feng, Midori Sugaya
    • Organizer
      Human-Computer Interaction. Multimodal and Natural Interaction
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of Biological Signals under the Stimulation of Basic Tastes2020

    • Author(s)
      Masaki Hayashi, Peeraya Sripian,Uma Maheswari Rajagopalan,Runqing Zhang, Midori Sugaya
    • Organizer
      14th International Conference, AC 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Preliminary Evaluation of Comfortable Arousal using Biological Information Measurement for Autonomous Driving2020

    • Author(s)
      Narumon Jadram, Tipporn Laohakangvalvit and Midori Sugaya
    • Organizer
      Asia Pacific Conference on Robot IoT System Development and Platform (APRIS2020)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] バーチャル空間上のロボットに対する感性評価 ~ ロボットの形状の変化が与える印象の差2020

    • Author(s)
      井村 舜, 村山賢斗, Sripian Peeraya, 菅谷みどり
    • Organizer
      クラウドネットワークロボット研究会(CNR), 信学技報
  • [Presentation] オンラインでの共感を共有する生体情報を利用した支援システムの検討2020

    • Author(s)
      島村千純, 菅谷みどり
    • Organizer
      クラウドネットワークロボット研究会(CNR), 信学技報
  • [Presentation] オンライン授業における対面映像提示による効果の生体情報評価2020

    • Author(s)
      中川友梨, 谷田川ルミ, 菅谷みどり
    • Organizer
      クラウドネットワークロボット研究会(CNR), 信学技報,
  • [Presentation] 脳波と心拍変動から算出した感情マップによる音楽聴取の評価2020

    • Author(s)
      上野 翔太, 張 潤青, 菅谷 みどり
    • Organizer
      第22回日本感性工学会大会
  • [Presentation] 脳波・心拍変動解析によるヒューマンエラーの予測手法の検討2020

    • Author(s)
      齋藤 勇斗, 松原 良太, 菅谷 みどり
    • Organizer
      第22回日本感性工学会大会
  • [Presentation] 脳波・心拍変動指標による感情推定の特徴量比較および機械学習による精度評価,2020

    • Author(s)
      鈴木 圭, 松原 良太, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      第22回日本感性工学会大会,
  • [Presentation] 生体計測による自動運転時のドライバの快適覚醒評価,2020

    • Author(s)
      ジャートラム ナルモン, ビン モハマド アヌアルディ ムハンマド ヌル アディリン, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      第22回日本感性工学会大会,
  • [Presentation] 在宅リハビリ実現に向けた生理指標による負荷判別システムの提案2020

    • Author(s)
      北岡 直樹, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      情報処理学会 第65回ユビキタスコンピューティングシステム (UBI) 研究発表会
  • [Presentation] 脳波・心拍変動による集中・ストレス状態の評価2020

    • Author(s)
      高橋 裕也, 駒澤 真人, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      電子情報通信学会,クラウドネットワークロボット研究会
  • [Presentation] ロボットの声かけによる学習意欲向上検証における脳波解析による定量的評価2020

    • Author(s)
      白岩 玄気, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      情報通信学会,クラウドネットワークロボット研究会,
  • [Presentation] 生体情報による感情分析と表情の同期手法による共感ロボットの提案2020

    • Author(s)
      梶原 優俊, スリーピァン ピーラヤー, 菅谷 みどり,
    • Organizer
      情報通信学会,クラウドネットワークロボット研究会
  • [Book] Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)2020

    • Author(s)
      Yushun Kajihara, Peeraya Sripian, Chen Feng, Midori Sugaya
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9783030490614
  • [Book] Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)2020

    • Author(s)
      Masaki Hayashi, Peeraya Sripian, Uma Maheswari Rajagopalan, Runqing Zhang, Midori Sugaya
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      9783030503529

URL: 

Published: 2021-12-27  

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