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脳波からの感性情報抽出とα波の伝播挙動の解明に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15500135
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

堀畑 聡  豊橋技術科学大学, 工学部, 講師 (20238801)

研究分担者 安田 好文  豊橋技術科学大学, 体育・保健センター, 教授 (70126952)
佐治 量哉  豊橋技術科学大学, 工学教育国際協力センター, 研究機関研究員
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード脳波 / 感性情報 / 時間-周波数解析 / ウェーブレット変換 / 痴呆症脳波 / てんかん脳波 / 聴覚刺激 / 感性評価 / 快・不快評価 / α波 / 痴呆診断 / リラクゼーション効果
研究概要

本研究では,時間-周波数解析による脳波信号の解析から時間,周波数およびパワースペクトルの3次元分布を求め,そこから特徴量を抽出することで異常診断および感性評価を試みた。また,α波の伝播挙動の解明に関して,α波のモデル方程式導出を試みた。以下に具体的な内容を示す。
1.脳波データのウェーブレット変換による痴呆診断
これまでの研究からウェーブレット解析を用いた場合,2種類の波形の違いを定性的・定量的に判断できる可能性を示した。具体的には実信号ウェーブレット解析を提案し,痴呆診断およびてんかん脳波解析に適用して定性的及び定量的な診断の可能性を示した。
2.音楽刺激下での脳波の時間-周波数解析による快・不快評価
本研究では人の快と不快に関する感性評価システムの構築を試みた。具体的には快音と不快音を被験者へ提示して得られた脳波データの時間-周波数解析から快・不快評価を試みた。解析手順は脳波データを時間-周波数解析法の一つである短時間フーリエ変換で解析し、得られたパワースペクトルからそれぞれの時刻のθ波,α波,β波などのエネルギーの割合を求め,その割合の時間変動により快・不快評価を行う。その結果、θ波、α波、β波の時間的なパワースペクトル比の変動を見ることで快音と不快音の試聴中での脳波の変動が異なることがわかった。これより,リラクゼーション効果や不快度評価のモニタリングおよび定性的評価の可能を示すことができた。
3.α波の伝播挙動の解明
α波の漸増-漸減現象,起源,伝播特性などの効果を含んだモデル非線形偏微分方程式を導き,数値シミュレーションすることで感性情報の伝播原理の解明を試み,実測されたα波との比較によりモデルの妥当性を評価することを試みた。当該研究期間ではα波モデル構築のための資料収集と既存モデルでの数値シミュレーションを行った。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (21件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Visual and Auditory Information Processing in Human and Animals Studied by Psychophysical, Physiological and Engineering Methods(3)2005

    • 著者名/発表者名
      Junsei Horikawa, Michiteru Kitazaki, Satoshi Horihata, Yoshifumi Yasuda
    • 雑誌名

      IHSS2005, Proceedings of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

      ページ: 175-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 複素型実信号マザーウェーブレットと脳波解析への応用2005

    • 著者名/発表者名
      池内宏樹, 堀畑聡, 章忠, 三宅哲夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会2005年総合大会講演論文集 A-4-34

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Visual and Auditory Information Processing in Human and Animals Studied by Psychophysical, Physiological and Engineering Methods(3)2005

    • 著者名/発表者名
      Junsei Horikawa, Michiteru Kitazaki, Satoshi Horihata, Yoshifuini Yasuda
    • 雑誌名

      IHSS2005, Proceedings of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

      ページ: 175-180

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Symmetric Complex Type Real Signal Mother Wavelet and Analysis of EEG2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikeuchi, Satoshi Horihata, Zhong Zhang, Tetuo Miyake
    • 雑誌名

      The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Proceedings of the 2005 IEICE General Conference

      ページ: 115-115

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 実測信号をAWに適用したウェーブレットによる脳波解析2004

    • 著者名/発表者名
      堀畑聡, 石光俊介, 三宅哲夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(C編) 70巻・694号

      ページ: 1795-1801

    • NAID

      110006263948

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 包絡ソリトン相互作用のウェーブレット解析2004

    • 著者名/発表者名
      堀畑聡, 佐治量哉
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 Vol.14・No.4

      ページ: 289-298

    • NAID

      110001888781

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D Sound Localization Using Transfer Function of the Binaural Mode 1 and sensibility evaluation by time-frequency analysis of EEG2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata
    • 雑誌名

      IHSS2004, Proceedings of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

      ページ: 211-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音楽刺激による脳波の時間周波数解析2004

    • 著者名/発表者名
      岩本明峰, 塊畑聡, 三宅哲夫, 安田好文, 吉川優
    • 雑誌名

      日本機械学会東海支部第53期総会講演会講演論文集 No.043-1

      ページ: 181-182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 脳波解析による不快音の不快度評価2004

    • 著者名/発表者名
      堀畑聡, 石井智史, 岩本明峰, 堀川順生, 安田好文
    • 雑誌名

      日本音響学会2004年度秋季研究発表会講演論文集I

      ページ: 455-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音楽刺激下での脳波の時間-周波数解析によるリラクゼーション評価2004

    • 著者名/発表者名
      岩本明峰, 石井智史, 堀畑聡, 三宅哲夫, 安田好文, 堀川順生
    • 雑誌名

      第47回自動制御連合講演会講演論文集 No.04-256

      ページ: 901-901

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brain Wave Analysis using Wavelet by Employing Measured Signal as AW2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata, Shunsuke Ishimitsu, Tetsuo Miyake
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, C 70(694)

      ページ: 1795-1801

    • NAID

      110006263948

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wavelet Analysis of Envelope Soliton Interaction2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihat, Ryoya Saj
    • 雑誌名

      Transactions of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics Vol.14, No.4

      ページ: 289-298

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D Sound Localization Using Transfer Function of the Binaural Model and sensibility evaluation by time-frequency analysis of EEG2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata
    • 雑誌名

      IHSS2004, Proceedings of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

      ページ: 211-216

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-Frequency Analysis of Brain Wave under Music Stimulus-Evaluation of Relaxation-2004

    • 著者名/発表者名
      Akimine Iwamoto, Satoshi Horihata, Tetsuo Miyake, Yoshifumi Yasuda, Yuu Yosikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 53th Annual Meeting of JSME Tokai Branch No.043-1

      ページ: 181-182

    • NAID

      110004061793

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sensitivity analysis by the Brain waves at the time of unpleasant sound presentation2004

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata, Satoshi Ishii, Akimine Iwamoto, Junnsei Horikawa, Yoshifumi Yasuda
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of Japan, Proc.of The 2004 Autumn Meeting of the Acoustical Society of Japan I

      ページ: 455-456

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relaxation evaluation by Time-frequency analysis of EEG under music stimulus2004

    • 著者名/発表者名
      Akimine Iwamoto, Satoshi Ishii, Satoshi Horihata, Tetsuo Miyake, Yoshifumi Yasuda, Junnsei Horikawa
    • 雑誌名

      47th Proceedings of the Japan Joint Automatic Control Conference, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers No.04-256

      ページ: 901-901

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 脳波解析による不快音の不快度評価2004

    • 著者名/発表者名
      堀畑聡, 堀畑聡, 石井智史, 岩本明峰, 堀川順生, 安田好文
    • 雑誌名

      日本音響学会2004年度秋季研究発表会講演論文集I

      ページ: 455-456

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnosis of Senile Dementia by Wavelet Analysis of Brain Waves2003

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata, Shunsuke Ishimitsu, Tetsuo Miyake
    • 雑誌名

      IHSS2003, Proceedings of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 実信号を基底関数に適用したウェーブレット解析とその応用2003

    • 著者名/発表者名
      堀畑聡, 石光俊介, 三宅哲夫
    • 雑誌名

      第46回自動制御連合講演会講演論文集

      ページ: 742-745

    • NAID

      130007001701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Diagnosis of Senile Dementia by Wavelet Analysis of Brain Waves2003

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata, Shunsuke Ishimitsu, Tetsuo Miyake
    • 雑誌名

      IHSS2003, Proc.of the Second Symposium on Intelligent Human Sensing

      ページ: 211-215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wavelet Analysis using Measured Signal as Analyzing Wavelets and It's Application2003

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Horihata, Shunsuke Ishimitsu, Tetsuo Miyake
    • 雑誌名

      46th Proceedings of the Japan Joint, Automatic Control Conference, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers

      ページ: 742-745

    • NAID

      130007001701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 堀畑聡, 石光俊介, 三宅哲夫: "実測信号をAWに適用したウェーブレットによる脳波解析"日本機械学会論文誌掲載決定. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 岩本明峰, 堀畑聡, 三宅哲夫, 安田好文, 吉川優: "音楽刺激による脳波の時間-周波数解析-リラクゼーションの評価-"日本機械学会東海支部第53期総会講演会講演論文集. No.043-1. 181-182 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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