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テンソル空間を利用したパターン特徴抽出・識別方式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00251
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理
研究機関早稲田大学

研究代表者

新田 恒雄  早稲田大学, グリーン・コンピューティング・システム研究機構, その他(招聘研究員) (70314101)

研究分担者 入部 百合絵  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (40397500)
桂田 浩一  東京理科大学, 理工学部情報科学科, 准教授 (80324490)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードテンソル積 / 多重線形写像 / 脳波解析 / 外積空間 / DNN / テンソル空間 / 脳波信号解析 / 言語表象 / 線形予測分析 / 脳波雑音除去 / 圏論 / 汎関数 / 双対空間 / ユーザインターフェース / アルゴリズム / 音声等認識 / テンソル / BCI
研究成果の概要

機械学習の進展はビッグデータを持つ様々な情報システムを実現した.一方,脳波などデータ蓄積が少ない分野では,少ない量のデータから本質的内部構造を解析可能な,新しい計算モデルが望まれている.本研究では適度なデータ量で対象の内部構造を,(A)対象クラス内のベクトル構造表現(多重線形写像),及び(B)複数クラス間のベクトル構造表現(クラス間外積空間)から解析する手法を調査・検討した.同時に,解析手法を発話時脳波信号の分析・特徴抽出・音節/単語識別に適用し,手法の有効性を確認した.一連の研究成果から,最終目標である「音声想起時脳波からの音声言語情報抽出・識別」研究を推進する手掛かりを得ることができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

比較的少ないデータ量で解析対象の内部構造や複数クラス間の関係を抽出する技術は,ビッグデータに基づく機械学習の恩恵を受けられない分野では重要になると考えられる.ここで研究された内容は,今後,脳-コンピュータインターフェース(BCI)を開発する際の基礎技術となると考えている.音声想起BCIが実現すると,考えた内容をスマートフォンに転送することが可能になるため,将来,ALS患者の方達が情報発信可能な端末を実現できる.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 音声認識に向けた超高齢者音声のコーパス構築2017

    • 著者名/発表者名
      入部百合絵,北岡教英
    • 雑誌名

      日本音響学会誌

      巻: Vol.73 No.5 ページ: 303-310

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Investigation of DNN-based audio-visual speech recognition2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Tamura, Hiroshi Ninomiya, Norihide Kitaoka, Shin Osuga, Yurie Iribe, Kazuya Takeda, Satoru Hayamizu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and System

      巻: Vol.E99-D No.10 ページ: 2444-2451

    • NAID

      130005598220

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using Reversed Sequences and Grapheme Generation Rules to Extend the Feasibility of a Phoneme Transition Network-based Grapheme-to-Phoneme Conversion2016

    • 著者名/発表者名
      Seng Kheang, Kouichi Katsurada, Yurie Iribe and Tsuneo Nitta
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and System

      巻: Vol.E99-D, No.4 ページ: 1182-1192

    • NAID

      130005141390

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 音声想起時脳波からの音節情報の抽出2020

    • 著者名/発表者名
      深井 健大郎,大村 英史,桂田 浩一,平田 里佳,入部 百合絵,新田 恒雄
    • 学会等名
      人工知能学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 音声想起脳波データラベリング効率化のための半自動音節アライメント2020

    • 著者名/発表者名
      田口 亮,付 明川,新田 恒雄
    • 学会等名
      人工知能学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳波信号を用いた音声想起時単語の認識2020

    • 著者名/発表者名
      山尾 元陽,平田 里佳,入部 百合絵,深井 健大郎,桂田 浩一,新田 恒雄
    • 学会等名
      人工知能学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 音声想起時脳波からの言語表象抽出と音節認識2019

    • 著者名/発表者名
      深井 健大郎,大村 英史,桂田 浩一,平田 里佳,入部 百合絵,付 明川,田口 亮,新田 恒雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 音声対話破綻検出手法の開発に向けた音声対話データ収録システム2019

    • 著者名/発表者名
      梶並 和明,西村 良太,入部 百合絵,北岡 教英
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 対話システムにおける非言語情報を用いた対話破綻の検出2019

    • 著者名/発表者名
      秋水紫苑,入部百合絵,北岡教英
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 個体識別を目的とした牛音声の音響情報分析2019

    • 著者名/発表者名
      曽我真子,入部百合絵,兒嶋朋貴,増田達明
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 方言を考慮した音声言語情報に基づく高齢者認知症傾向の検出2019

    • 著者名/発表者名
      梅澤舞菜,入部百合絵,北岡教英
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 発音動作可視化を目的とした口腔形状の特徴量抽出2019

    • 著者名/発表者名
      梅村直人,入部百合絵
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of a Corpus for Elderly Japanese Speech Recognition2018

    • 著者名/発表者名
      Meiko Fukuda, Ryota Nishimura, Norihide Kitaoka, Hiromitsu Nishizaki, Yurie Iribe
    • 学会等名
      IEEE GCCE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Construction of a Corpus of Elderly Japanese Speech for Analysis and Recognition2018

    • 著者名/発表者名
      Norihide Kitaoka, Yurie Iribe, Hiromitsu Nishizaki
    • 学会等名
      LREC2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発話時脳波のスペクトル成分を用いた音声言語情報の識別2018

    • 著者名/発表者名
      平田里佳, 深井健大郎, 入部百合絵, 桂田浩一, 新田恒雄
    • 学会等名
      第16回情報科学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Active Appearance Modelsを用いた読唇2018

    • 著者名/発表者名
      小口 優人,大村 英史,桂田 浩一
    • 学会等名
      第5回サイレント音声認識ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 発話時脳波を利用した音声言語情報の識別2018

    • 著者名/発表者名
      深井 健大郎,大村 英史,桂田 浩一,平田 里佳,入部 百合絵,新田 恒雄
    • 学会等名
      第5回サイレント音声認識ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 変分オートエンコーダーを用いた多重音解析の性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      森口寛生,大村英史,桂田浩一
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波による日本語短音節の認識2018

    • 著者名/発表者名
      新田恒雄,桂田浩一,神崎卓丸
    • 学会等名
      第4回サイレント音声認識ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 英語発音学習に向けた音素連結・脱落同化パターンの分析と検出2018

    • 著者名/発表者名
      平田里佳,入部百合絵,新田恒雄
    • 学会等名
      日本音響学会2018春季研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高齢者の対話音声から抽出した言語的・音響的特徴に基づく認知症傾向の判別2018

    • 著者名/発表者名
      川島愛美,入部百合絵,北岡教英
    • 学会等名
      電子情報通信学会東海支部卒業研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 英語発音学習に向けた音素連結・脱落同化パターンの分析と検出2018

    • 著者名/発表者名
      平田里佳,入部百合絵,新田恒雄
    • 学会等名
      教育システム情報学会東海支部学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 発話時と想起時の脳波による日本語短音節認識の比較2017

    • 著者名/発表者名
      神崎卓丸,浅原康平,中根丈司,桂田浩一,杉本俊二,堀川順生,新田恒雄
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      明治大学(川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本語音節発話・想起時の脳波解析2017

    • 著者名/発表者名
      浅原康平,中根丈司,神崎卓丸,桂田浩一,杉本俊二,新田恒雄,堀川順生
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      明治大学(川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 音響的特徴を利用した高齢者の認知症傾向の分析2017

    • 著者名/発表者名
      黒川有紀,入部百合絵,北岡教英
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      明治大学(川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチモーダル情報を用いた運転中におけるシステム向け発話の推定2017

    • 著者名/発表者名
      澤田優希,入部百合絵,北岡教英
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      明治大学(川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Suffix Arrayを用いた高速STDにおけるキーワード分割の最適化に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      桂田浩一
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      明治大学(川崎市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] EEG during Japanese syllable recall and speech tasks2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Asahara, Jozi Nakane, Takumaru Kanzaki, Shunji Sugimoto, Kouich Katsurada, Tsuneo Nitta, and Junsei Horikawa
    • 学会等名
      Proc. of The 3rd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 発表場所
      伊良湖シーパーク&スパ(田原市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Japanese monosyllable recognition from EEG2016

    • 著者名/発表者名
      Takumaru Kanzaki, Shunji Sugimoto, Kouich Katsurada, Junsei Horikawa, and Tsuneo Nitta
    • 学会等名
      Proc. of The 3rd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics
    • 発表場所
      伊良湖シーパーク&スパ(田原市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本語単音節発話時と想起時の脳波解析2016

    • 著者名/発表者名
      浅原 康平,中根 丈司,神崎 卓丸,中澤 香太,桂田 浩一,杉本 俊二,新田 恒雄,堀川 順生
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波からの日本語単音節認識方式の検討2016

    • 著者名/発表者名
      神崎 卓丸,浅原 康平,中根 丈司,中澤 香太,桂田 浩一,杉本 俊二,堀川 順生,新田 恒雄
    • 学会等名
      日本音響学会
    • 発表場所
      富山大学(富山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Speech corpus spoken by young-old, old-old and oldest-old Japanese2016

    • 著者名/発表者名
      Yurie Iribe, Norihide Kitaoka, Shuhei Segawa
    • 学会等名
      Proc of. LREC2016
    • 発表場所
      Portoroz (Slovenia)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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