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2013 年度 実施状況報告書

顔表情の表出テンポとリズムに基づく心理的内部状態の推定

研究課題

研究課題/領域番号 25330325
研究種目

基盤研究(C)

研究機関秋田県立大学

研究代表者

佐藤 和人  秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (80390904)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード表情空間チャート / 表出テンポ / 表出リズム / 意図的表情 / 心理的ストレス / 機械学習 / ベイジアンネットワーク
研究概要

本研究目的は,人の情動変化に伴う顔表情と他指標(生体検査や心理検査)の関係性を解明し,顔表情の時系列変化から人間の心理的内部状態を推定する技術を確立することである.平成25年度は,以下の課題について研究を実施した.
・表情空間チャートの自動生成アルゴリズムの検証
意図的に表出する「喜び」「怒り」「悲しみ」の3表情を対象として,その複雑性や曖昧性を定量化する指標の分類精度を検証するために,無表情を基準とした表情の表出程度(顔パーツの幾何学的位相変化量)を分類する粒度とカテゴリ数の評価実験を実施した.1次元自己組織化マップの写像ユニット数と適応共鳴理論の警戒パラメータの最適化を検討した結果,写像ユニット数が15,警戒パラメータが0.90が被験者間で共通な値として導出できた.また,意図的に表出する「喜び」表情に着目して,表出のし易さと心理的状態の関係性について「ストレス要因モデル」を構築した.

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

・個人固有な表情空間を可視化・定量化するために,教師なし学習が可能な2種類のニューラルネットワークをハイブリッド化した提案手法(表情空間チャートの自動生成アルゴリズム)の検証が予定通り達成できた.具体的には,1次元自己組織化マップの写像ユニット数と適応共鳴理論の警戒パラメータの最適化を検討した結果,写像ユニット数が15,警戒パラメータが0.90が被験者間で共通な値として導出できた.

今後の研究の推進方策

平成26年度は,以下の課題について研究を実施する.
・表情の表出テンポの抽出と心理的ストレスレベルの解析
心理的ストレス反応の種類は,心理的ストレス反応測定尺度や唾液アミラーゼ試験でチェック可能な「慢性的ストレス」と脳波計や心拍計でチェック可能な「一過性ストレス」が考えられる.日常的に抱えている慢性的ストレス状態に,外部刺激として一過性のストレス刺激(快・不快ビデオの視聴)を与えた時の,意図的に表出する表情の表出テンポに着目して解析を進める.

次年度の研究費の使用計画

提案手法に関するパラメータの最適化と分析に時間を要した結果,高速度カメラのスペック見直しが遅延し,研究補助者への人件費が発生しなかった.
・顔上部と顔下部が奏でる表出テンポのゆらぎに関して,各部位間の相互情報量を算出・分析し,高速度カメラのスペックを早急に決定する.また,研究計画に沿った実験データの取得と整理を研究補助者に依頼する.
・一過性ストレス刺激の有効性を検証するための生体的指標として,簡易装着型心拍計の導入を検討する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Analysis of Relation Between Psychological Stress and Intentional Facial Expressions Based on Bayesian Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhito Sato, Hiroaki Otsu, Hirokazu Madokoro, and Sakura Kadowaki
    • 雑誌名

      International Journal On Advances in Intelligent Systems

      巻: vol.7 ページ: 1-14

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of Psychological Stress Factors and Facial Parts Effect on Intentional Facial Expressions,2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhito Sato, Hiroaki Otsu, Hirokazu Madokoro, and Sakura Kadowaki
    • 学会等名
      The Third International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      20130929-20131003
  • [学会発表] 意図的な表情表出に及ぼす心理的ストレス要因の分析2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤和人,大津宏亮,間所洋和,門脇さくら
    • 学会等名
      第12回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      鳥取
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] Analysis of Psychological Stress Factors by Using Bayesian Network2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhito Sato, Hiroaki Otsu, Hirokazu Madokoro, and Sakura Kadowaki
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
    • 発表場所
      Takamatsu, Kagawa
    • 年月日
      20130803-20130806

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公開日: 2015-05-28  

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