2011 Fiscal Year Research-status Report
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23500151
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山崎 敏正 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50392163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 勝裕 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00150516)
前田 誠 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (00274556)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | ＢＣＩ / サイレントスピーチ / Kalman filter / 運動準備電位 / 運動前野 / Broca野 |
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| Research Abstract |
本研究では、サイレントスピーチを利用した単一試行脳波に基づく新しいBCI（ＳＳＢＣＩ）を開発中である。このSSBCIは2つのフェーズから構成され、前者では発話時の脳波と音声信号を利用し、後者ではサイレントスピーチ時の脳波を利用している。これら両脳波の中に運動準備電位が含まれると仮定し、前者のフェーズでは、ICA後ECDLによって、運動野、運動前野あるいはBroca野にダイポール推定された脳波成分と音声信号からKalman filterモデルを特定する。後者のフェーズでは、発話に関係する領野、特に運動前野がホルマント周波数（Ｆ１とＦ２）をencodeしているという仮説（DIVA仮説）の下に、サイレントスピーチ時に計測された脳波で、そのECDL結果が運動野、運動前野、あるいはBroca野である脳波をKalman filter モデルに入力し、出力として音声信号（スペクトログラム）を予測している。今年度は、本ＳＳＢＣＩの前提となる、（１）運動準備電位の確認と（２）DIVA仮説の検証を実施した。その結果、（１）について被験者10名のgrand averagesから運動準備電位が確認でき、更に、発話とサイレントスピーチの場合の運動準備電位の違いも発見できた。（２）については、スペクトログラムと脳波データの相関係数と算出し、検証に成功した。最後に、「グー」と「パー」については、被験者10名全員の予測が正しいことを示せた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初、Ｈ２３年度は、運動準備電位の確認と、Kalman filterのパラメータ（脳波データと音声信号のtime lag、downsampling、初期値）の検討であったが、これらに加えて、Ｈ２４年度予定の被験者１０名全員で「グー」と「パー」の正答を得たから。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究を「チョキ」へ拡張する。また、各被験者内での正解率を調べる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
昨年度得た成果を国内外へ発表することが中心になるので、そのための費用が主になる。また、脳波計測環境の充実化もはかる。
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