チャネル間直交成分解析と高汎化ニューラルネットワークによるBCIの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560393
• 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: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 中山 謙二 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (00207945)
• 研究分担者: 平野 晃宏 金沢大学, 電子情報学系, 講師 (70303261)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: BCI / ニューラルネットワーク / 脳波 / メンタルタスク / 直交成分

研究概要

ブレインコンピュータインタフェイス(BCI)において,多チャネルで測定された脳波をチャネル間で直交化することにより脳波の特徴を強調する方法を提案した.並列構成された複数の階層形ニューラルネットワーク(MLNN)を用いてメンタルタスク(MT)を分類し,それらの結果を統合する方法により, MTの分類性能が大幅に向上した.他の方式として,脳波の特徴を強調する部分空間フィルタと複数の2分類器,その出力を誤差訂正符号化する方式を提案し,高い分類性能を得た.

研究成果

• [雑誌論文] Common spatial patternwith error-correcting output code andpreprocessing on neural network-basedbrain-computer interface (2011)
  • 著者名/発表者名: P. Prechaprapranwong, K. Nakayama, A. Hirano
  • 雑誌名: Journal ofSignal Processing 巻: Vol.15, No.2 ページ: 133-144
  • 査読あり
• [学会発表] CSP-ECOC combination on BCIapplication (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Prechaprapranwong, K. Nakayama, A. Hirano
  • 学会等名: 25th Signal Processing Symposium, Nara Women's
  • 発表場所: University, Nara
  • 年月日: 2012-11-25
• [学会発表] A BCIsystem based on wavelet decompositionand support vector machine with adual-class voting mechanism (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Yang, K. Nakayama, A. Hirano
  • 学会等名: 電子情報通信学会,第26回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター,札幌
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 単一チャネル脳波計とニューラルネットワークによるブレイン・コンピュータ・インタフェイスの性能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 市川裕太,中山謙二,平野晃宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会,第26回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター,札幌
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] Adual-class voting mechanism for braincomputer interface based on waveletpacket and support vector machine (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Yang, K. Nakayama, A. Hirano
  • 学会等名: 6th IEEE Joint International Information Technology and Artificial Intelligence Conference, ITAIC 2011
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2011-08-22
• [学会発表] NNを用いたBCIにおける自己組織化マップによる多チャンネル脳波の特徴抽出法の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤宏哉,中山謙二,平野晃宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会,第25回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2010-11-25
• [学会発表] ABCI system based on orthogonalized EEGdata and multiple multilayer neuralnetworks in parallel (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nakayama, H. Horita and A. Hirano
  • 学会等名: Proc. ICANN 2010, International Conferenceon Artificial Neural Networks
  • 発表場所: Capsis Hotel Conference Centre, Thessaloniki, Greece
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] BCIにおける多チャネル脳波の特徴抽出法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤宏哉,中山謙二,平野晃宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会,第24回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島サンロイヤルホテル,鹿児島
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] 脳波のチャネル間直交化と階層形ニューラルネットワークの多重並列構成によるBCI (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀田大貴,中山謙二,平野晃宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会,第24回信号処理シンポジウム
  • 発表場所: 鹿児島サンロイヤルホテル,鹿児島
  • 年月日: 2009-11-25