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2013 年度 実績報告書

聴覚からマルチモーダルに展開する脳情報インターフェース技術

研究課題

研究課題/領域番号 24300051
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

和田 安弘  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (70293248)

研究分担者 大石 潔  長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (40185187)
矢野 昌平  長岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90332006)
南部 功夫  長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (40553235)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード頭外音像定位技術 / BMI / 脳波 / 機能的近赤外分光法
研究概要

平成25年度は以下の研究を推進した。
1)12方向音像識別技術の確立の継続:本課題は、仮想音源の空間分解能を向上させることを狙いとしたものであるが、本年度は、空間分解能だけでなく時間あたりの情報量を向上させる検討も実施した。空間分解能の向上については、伝達関数計測時の音響の広がりを抑制するために指向性の高いスピーカーを用いることによって,分解能の高精度化を検討したが、必ずしも十分な精度を得ることが出来なかった。また、刺激音をホワイトノイズ以外にトーンを変えたものを空間位置によって変更する等の試みを実施した。しかしながら前後に関しては誤認識する傾向が高く、必ずしも十分な精度を得られなかった。次に、前方向の音源だけに絞って、15度間隔の音源の識別を検討した。これに関しては、事前に被験者が学習を行うことで、十分な精度を得る可能性があることを示唆するデータを得た。また、時間あたりの情報量の向上に関しては、刺激間隔を短くすることで短時間あたりの方向推定の情報量をあげることが可能か被験者実験によって検討し個人差はあるが、刺激間隔を短くすることで情報量をあげることが可能であることを示唆する結果を得た。
2)ERP識別器の特徴選択及び適応学習:平成2 5 年度は粒子群最適化手法とFDAによる方法で単試行での方向推定の可能性を検討し,精度向上の可能性を示した。
3)機能的近赤外分光計測法 (functional near-infrared spectroscopy; fNIRS)のアーティファクト除去:fNIRS計測信号のアーティファクト除去の検討を引き続き評価・検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

交付申請書に記載した1)12方向音像識別技術の確立、2)ERP識別器の特徴選択及び適応学習において、前者は、前方向15度間隔に変更することで360度12方向と同程度の空間分解能を得る可能性を示している。また、後者については、おおむね計画通りに進捗しており、今後、更なる検討を進める。

今後の研究の推進方策

基本的に計画通りに推進する。12方向音像識別技術の確立については、360度方向ではなく、前方向に限定して、同程度の空間分解能を得るべく検討をする。

次年度の研究費の使用計画

被験者実験を一部来年度に廻し、それに伴う解析PC等の導入を来年度に先送りしたため。
被験者実験及び解析PC等の導入をを行い、科研費の目標を達成する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] EEG Channel Selection Using Particle Swarm Optimization for the Classification of Auditory Event-Related Potentials2014

    • 著者名/発表者名
      Gonzalez, Alejandro Nambu, Isao Hokari, Haruhide Wada, Yasuhiro
    • 雑誌名

      The Scientific World Journal

      巻: E92-A ページ: 1316-1321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards the classification of single-trial event-related potentials using adapted wavelets and particle swarm optimization2013

    • 著者名/発表者名
      Gonzalez, A., Nambu, I., Hokari, H., Iwahashi, M., Wada, Y.
    • 雑誌名

      IEEE SMC 2013

      巻: 1 ページ: 3089-3094

    • DOI

      10.1109/SMC.2013.527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting event-related motor activity using functional near-infrared spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa, T. Aihara, Y. Fujiwara, Y. Otaka, I. Nambu, R. Osu, J. Izawa, Y. Wada
    • 雑誌名

      International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, NER

      巻: 1 ページ: 1529-1532

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳卒中片麻痺のリハビリテーションとNear-infrared Spectroscopy2013

    • 著者名/発表者名
      武田 湖太郎、佐藤貴紀、南部功夫、山田亨、梅山伸二、大高洋平、井上芳浩、大須理英子、和田安弘、加藤宏之
    • 雑誌名

      認知神経科学

      巻: 4 ページ: 157-161

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of motor learning by fNIRS signal analysis using a general linear model2013

    • 著者名/発表者名
      S. Saito, T. Imai, T. Sato, I. Nambu, and Y. Wada
    • 雑誌名

      International IEEE/EMBS Conference on Neural Engineering, NER

      巻: 1 ページ: 529-532

    • 査読あり
  • [学会発表] fNIRSにおける頭皮血流のグローパルな干渉の低減:短距離プローブと一般線形モデルを用いた 解析の検討

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴紀、武田 湖太郎、南部功夫、大須理英子、和田安弘
    • 学会等名
      NEURO2013
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] 仮想音源を用いた意図方向推定BCI における試行間隔の検討

    • 著者名/発表者名
      萩元裕、矢野昌平、穗刈治英、南部功夫、和田安弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 発表場所
      長岡
  • [学会発表] fNIRS信号を用いた運動タスク判別における頭皮血流除去の効果

    • 著者名/発表者名
      佐藤貴紀、菅井杏子、南部功夫、和田安弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告MBE
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] 機能的近赤外分光法で計測された視覚運動追従課題時の脳活動に対する頭皮血流変化成分除去 の検討

    • 著者名/発表者名
      南部功夫, 今井貴弘, 齋藤翔太, 佐藤貴紀、和田安弘
    • 学会等名
      NEURO2013
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] fNIRSによる事象関連運動時の脳活動計測の検討

    • 著者名/発表者名
      小澤拓也, 相原孝次, 藤原祐介, 大高洋平, 南部功夫, 和田安弘, 大須理英子,井澤淳
    • 学会等名
      NEURO2013
    • 発表場所
      京都

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公開日: 2015-05-28  

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