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2017 年度 実績報告書

単一試行脳波を利用したサイレントスピーチ認識システム-連続音声認識への拡張-

研究課題

研究課題/領域番号 15K00276
研究機関九州工業大学

研究代表者

山崎 敏正  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50392163)

研究分担者 井上 勝裕  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (00150516) [辞退]
齊藤 剛史  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (10379654)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード脳波 / SSBCIJ / decoding / wireless / real-time / 母音・単語・音節
研究実績の概要

頭皮脳波を利用して、健常者でサイレント母音のdecoding、患者でサイレント単語および音節のdecodingを試みた。患者のdecodingでは、EEG template matchingを試みた。EEG templateとは、日本語の各拍に対応する100-ms EEGである。27個の音節から成る文章を患者がサイレントスピーチした時の脳波のdecodingを行った。その結果、27個中19個の音節が少なくとも1つの拍を正しく抽出できた。健常者の脳波電極位置はF3、F5、F7、FC5とした。認識率は平均でFC5が最も良かった。このFC5において、母音の中で”あ”が最も高かった。認識率は5-fold cross validationを採用した。尚、患者の結果については倫理的な観点でここには記載出来ない。
更に、頭皮脳波を利用して、neural networkによる音声信号予測を試みた。neural networkはecho state networkを採用した。母音および子音、”あ”、”か”、”さ”、”な”に対して、認識率は26~69%と大きく変動した。認識率の算出には4-fold cross validationを利用した。
また、将来の実用化のために、wirelessかつreal-time SSBCIJ (silent speech Brain-Computer Interface in Japanese)のハードウェア構成とソフトウェア構成を検討した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] 脳波を利用したSSBCIJシステムの研究動向について2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑敏正
    • 学会等名
      第4回サイレント音声認識ワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficiency of Independent Component Analysis for Equivalent Current Dipole Localization2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yamanoi, Yoshinori Tanaka, Hisashi Toyoshima, Shin-ich Ohnishi,  and Toshimasa Yamazaki
    • 学会等名
      IWACIII2017+ NSFC-CAS-JSPSsymposium2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatiotemporal human brain activities on recalling 4-legged mammal and fruit names.2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Sugimoto, Takahiro Yamanoi, Hisashi Toyoshima, Mika Otsuki, Shin-ichi Ohnishi, Toshimasa Yamazaki:
    • 学会等名
      Joint 17th World Congress of International Fuzzy Systems Association and 9th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems (IFSA-SCIS 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain Functional Connectivity Network-based Approach for Recognition of Alzheimer’s Disease in EEG2017

    • 著者名/発表者名
      Sakura Nishijima, Toshimasa Yamazaki
    • 学会等名
      18th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of Finger Flexion Speed using EEG Power Spectral Entropy2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ando, Haruko Nishida and Toshimasa Yamazaki
    • 学会等名
      18th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] A method to construct and quantify the brain functional connectivity networks based on synchronization likelihood of electroencephalograms during different facial expressions2017

    • 著者名/発表者名
      Asako Watanabe, Toshimasa Yamazaki
    • 学会等名
      18th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between the modular structures of BFCNs and individual variability in foreign language learning ability2017

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Akiyama, Asako Watanabe, Toshimasa Yamazaki, Eiko Soejima, Takahiko Yamamoto
    • 学会等名
      CAN-ACN 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Discrimination of finger flexion speed using EEG power spectral entropy2017

    • 著者名/発表者名
      Haruko Nishida, Naoto Toshima, Toshimasa Yamazaki, Takahiro Yamanoi
    • 学会等名
      CAN-ACN 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 頭皮脳波を利用したSSBCIJシステムの研究動向について2017

    • 著者名/発表者名
      山﨑敏正
    • 学会等名
      計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム(LE2017)
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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