手首・足首筋肉電位を用いる次世代インタフェースの基盤的研究

• 研究課題/領域番号: 22500202
• 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: 徳島大学
• 研究代表者: 福見 稔 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (80199265)
• 研究期間 (年度): 2010-10-20 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 筋肉電位（EMG) / 統計学習法 / Simple-FLDA / 筋肉電位 / 統計学習 / 手首足首 / オンライン学習 / カーネル関数 / Simple-FDA / EMG識別 / ジャンケン認識 / 手首 / 足首 / Simle-FLDA / Simle-PCA / 統計的学習法 / 筋電 / 近似的学習 / パターン認識

研究概要

本研究では，まず線形版の Simple-FLDA（フィッシャー判別分析の近似版）に対しカーネル関数に基づいて非線形拡張を行い，非線形 Simple-FDAを開発した．このアルゴリズムの定量的･定性的評価を様々なデータセットに対して行い，高精度化の知見を得た．次に，手首 EMGによるジャンケン 3動作のオンライン高精度識別法に関する研究を行い，オフラインで識別精度80％以上を達成した．また，オンライン実験で70%の精度を得た．さらに，足首 EMGによる 高精度な足首の単純 3動作（底屈，ニュートラル，背屈）の識別を行い，オンライン実験で95%以上の高精度認識を達成できた．

研究成果

• [雑誌論文] A Nonlinear Learning Algorithm for Large Scale Datasets (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Shin-ichi Ito, Momoyo Ito and Minoru Fukumi
  • 雑誌名: Internstional Journal of Engineering and Innovative Technology 巻: Vol.2, No.7 ページ: 407-412
  • URL: http://www.ijeit.com/
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Nonlinear Learning Algorithm for Large Scale Datasets (2013)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi
  • 雑誌名: Internstional Journal of Engineering and Innovative Technology 巻: 2 ページ: 407-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Approximate Statistical Algorithm for Large Complex Datasets (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito and Minoru Fukumi
  • 雑誌名: International Journal of Machine Learning and Computing 巻: Vol.2, No.5 ページ: 720-724
  • DOI: 10.7763/ijmlc.2012.v2.222
  • NAID: 120006711363
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Approximate Statistical Algorithm for Large Complex Datasets, (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi
  • 雑誌名: International Journal of Machine Learning and Computing 巻: 2 ページ: 720-724
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Novel Nonlinear Discriminant Analysis by Iterative Operations (2012)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi Y., et al
  • 雑誌名: Proc.of NCSP'2012 巻: 1 ページ: 104-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recognition of Finger Motions by Wrist EMG (2012)
  • 著者名/発表者名: Funabashi T., et al
  • 雑誌名: Proc.of NCSP'2012 巻: 1 ページ: 433-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Classification of Ankle Motions by EMG (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamura Y., et al
  • 雑誌名: Proc.of NGSP'2012 巻: 1 ページ: 285-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Approximate Statistical Learning Algorithm for Large Complex Datasets (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takeuchi, et al.
  • 雑誌名: Proc.of ICMLC 2011 巻: Vol.3 ページ: 236-239
  • 査読あり
• [学会発表] 足首の筋電による足首の動作の分類 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山村祐介, 伊藤桃代, 伊藤伸一, 福見稔
  • 学会等名: 日本生体医工学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県), (11頁)
  • 年月日: 2013-10-19
• [学会発表] Nonlinear Eigenspace Models Based on Fast Statistical Learning Algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proceedings of IASTED International conference on Software Engineering and Applications
  • 発表場所: Marriott Las Vegas Resort and Spa Hotel (Las Vegas, USA), (pp.274-278)
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] Decision of Two Alternatives by EEG using Genetic Algorithm, Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimi Miki, Yohei Takeuchi, Momoyo Ito and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Computers and Communications (CD-R)
  • 発表場所: International convention center(Sapporo, Hokkaido), (D-T3-05)
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] 非線形空間における繰り返し演算型判別分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内洋平, 伊藤桃代, 福見稔
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 秋田市民交流プラザ(秋田県), (Vol.112, No.69, 59-64頁)
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] Recognition of Finger Motion by Wrist EMG, Proceeding of 2012 International Workshop on Nonlinear Circuits (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahide Funabashi, Yohei Takeuchi, Momoyo Ito, Koji Kashihara and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Communication and Signal Processing NCSP'12
  • 発表場所: Waikiki Beach Marriott Resort and Spa Hotel(Honolulu, USA), (pp.433-436)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] Classification of Ankle Motions by EMG (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yamamura, Yohei Takeuchi, Momoyo Ito, Koji Kashihara and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proceeding of 2012 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communication and Signal Processing NCSP'12
  • 発表場所: Waikiki Beach Marriott Resort and Spa Hotel(Honolulu, USA), (pp.285-288)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] A Novel Nonlinear Discriminant Analysis by Iterative Operations (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito, Koji Kashihara and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proceeding of 2012 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communication and Signal Processing NCSP'12
  • 発表場所: Waikiki Beach Marriott Resort and Spa Hotel(Honolulu, USA), (pp.104-107)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] Nonlinear Eigenspace Models Based on Fast Statistical Learning Algorithm (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi
  • 学会等名: IASTED International conference on Software Engineering and Application
  • 発表場所: JW Marriott Las Vegas Resort and Spa (USA)
• [学会発表] Kernel Discriminant Analysis Based on Iterative Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi
  • 学会等名: International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
  • 発表場所: 札幌国際会議センター（北海道）
• [学会発表] 非線形空間における繰り返し演算型判別分析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹内 洋平
  • 学会等名: 電子情報通信学会非線形回路研究会
  • 発表場所: 秋田市民交流プラザ（秋田県）
• [学会発表] EMGを用いた指の動作識別 (2011)
  • 著者名/発表者名: 舟橋孝秀, 伊藤桃代, 柏原考爾, 福見稔
  • 学会等名: 計測自動制御学会四国支部講演会
  • 発表場所: 徳島大学工業会館(徳島県), (No.PS2-23)
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] 繰り返し演算による教師あり特徴抽出手法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹内洋平, 伊藤桃代, 柏原考爾, 福見稔
  • 学会等名: 高速信号処理応用技術学会研究会
  • 発表場所: 高知工科大学(高知県), (10-11頁)
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] 繰り返し演算により教師あり特徴抽出手法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福見稔
  • 学会等名: 高速信号処理応用技術学会講演会
  • 発表場所: 高知工科大学(高知県)
  • 年月日: 2011-08-23
• [学会発表] Novel Supervised Feature Extraction Algorithm Based on Iterative Calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito, Koji Kashihara and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proc. of The IEEE International Conference on Information Reuse and Integration (IRI2011)
  • 発表場所: Tuscany Suites & Casino Hotel (Las Vegas,USA), (pp.304-308)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Supervised Feature Extraction Algorithm by Iterative Calculations (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito, Koji Kashihara and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proc. of The 2nd Conference on Next Generation Information Technology (ICNIT2011)
  • 発表場所: Gyeongju Hilton Hotel (Gyounju, Korea), (pp.46-49)
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] Novel Approximate Stastical Learning Algorithm for Large Complex Datasets (2011)
  • 著者名/発表者名: Yohei Takeuchi, Momoyo Ito and Minoru Fukumi
  • 学会等名: Proc. of 2011 3rd IEEE International Conference on Machine Learning and Computing (ICMLC'2011)
  • 発表場所: Quality Hotel (Singapore), (Vol.3, pp.236-239)
  • 年月日: 2011-02-27
• [備考] 研究の基礎的紹介（EMG)
  • URL: http://titan.is.tokushima-u.ac.jp/~fukumi/gakusei/EMG.pdf
• [備考]
  • URL: http://web.db.tokushima-u.ac.jp/