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2020 年度 実施状況報告書

深層学習と逆相関法による心的テンプレートの高品質自然画像としての可視化研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K12025
研究機関大阪大学

研究代表者

内藤 智之  大阪大学, 医学系研究科, 講師 (90403188)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードMental template / GAN / reverse correlation / latent vector
研究実績の概要

人の魅力度や好き嫌いといった感性判断において、理想的な感性価値を持つ心的イメージである心的テンプレートと対象の類似度から、その対象の感性価値を算出するという心的テンプレート仮説が提案されている。心的テンプレートの可視化手法として、心理学的逆相関法が提案されているが、 心理学的逆相関法は原理的にベース画像を必要とし、可視化される心的テンプレートはこのベース画像によって制限される。さらに従来の心理学的逆 相関法での心的テンプレートの可視化はモノクロ低品質画像での出力となる。そのため、ベース画 像に依存せず、高品質カラー画像で心的テンプレートを可視化する技術の開発が必要とされている。
本研究では、敵対的生成ネットワーク(GAN)と逆相関法を組み合わせることにより、ベース画像を必要とせず、フルカラー高品質自然画像として心的テンプレートを可視化可能かどうかを検討した。
被験者は、顔画像及び車画像について、GANが生成した1000-1500枚の画像に対する魅力度感性評価課題を行った。前半施行のスコアを元に、画像の特徴ベクトルに対して逆相関法を適用することで、心的テンプレート特徴ベクトルを算出し、それをGANの生成器を用いて画像として可視化した。可視化された画像は、後半施行において提示され魅力度スコアを付与された。
可視化された画像の魅力度は平均して評定画像中上位10%以内の高スコアであった。また、可視化された画像の特徴ベクトルと、評定画像の特徴ベクトルの相関値を類似度として、魅力度スコアとの相関を調べた結果、可視化画像との類似度と魅力スコアに正の相関が認められた。
以上の結果は、GANと逆相関法を用いた可視化した画像が、魅力度心的テンプレートとして機能していることを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

顔画像および車画像の心的テンプレート可視化が可能であることが2020年度までの研究で明らかとなり、申請書類に記載した研究目的は概ね達成された。

今後の研究の推進方策

顔画像、車画像以外の画像カテゴリにおいても心的テンプレート仮説が成立するかどうかを検討する。

次年度使用額が生じた理由

Covid-19の影響により前年度に予定していた実験の一部が本年度に繰り越されたため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Experimental verification for perceptual and cognitive processing of visual aesthetic experience.2021

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi M, Kitaguchi M, Sato H, Naito T.
    • 雑誌名

      Vision Research

      巻: in press ページ: 1-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstructed spatial receptive field structures by reverse correlation technique explains the visual feature selectivity of the unit in the deep convolutional neural network.2021

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi RY, Sato H, Sanada MT, Naito T.
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2013.02587 ページ: 1-28

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a highly sensitive color vision inspection system2020

    • 著者名/発表者名
      Kitaguchi M, Naito T, Sato H
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Rep.

      巻: 120 ページ: 25-28

  • [学会発表] AIによるdeepfake絵画生成とその精度の検証2021

    • 著者名/発表者名
      上田悠佳、内藤智之
    • 学会等名
      日本視覚学会
  • [学会発表] AI芸術家の色使い2020

    • 著者名/発表者名
      内藤智之
    • 学会等名
      日本視覚学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 深層学習を用いた心的テンプレートの可視化研究2020

    • 著者名/発表者名
      内藤智之
    • 学会等名
      視覚科学フォーラム
  • [図書] PsychoPyでつくる心理学実験2020

    • 著者名/発表者名
      J. Peirce、M. MacAskill、蘆田 宏、十河 宏行、川島朋也、藏口佳奈、内藤智之、松本絵理子
    • 総ページ数
      328
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      4254520298
  • [備考] 内藤智之

    • URL

      https://sites.google.com/site/naitotomoyuki/re-vision-japanese/gyouseki

  • [産業財産権] 心的イメージ可視化方法、心的イメージ可視化装置及びプログラム2021

    • 発明者名
      内藤智之、今井亮太
    • 権利者名
      内藤智之、今井亮太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2021/5052
    • 外国

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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