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2015 Fiscal Year Annual Research Report

発話音韻解析と信念ネットワークの高度化に基づく認知症の早期スクリーニング

Research Project

Project/Area Number 25540146
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

加藤 昇平  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70311032)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords医療・福祉サービス / 認知症スクリーニング / 発話音韻解析 / 加齢工学
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、高齢者の音声に対する独自の解析手法を提案することで、ごく早期の認知症の発見・予防を目的とした極めて簡易な音声認知症スクリーニングの基礎アルゴリズムを開発する。3年目である平成27年度は以下の項目について研究を実施した。
1)スクリーニングに有効な韻律特徴の組合せを構築して判別する技術の研究開発
昨年度までに「有効な韻律特徴を選択する技術の研究開発」として開発したロジスティック回帰分析の技術を応用し判別モデルを構築した。被験者数:N=162、解析対象音声:日時の見当識課題(HDS-R,Q2)の回答音声(有効回答音声部分の切出し)、健常/軽度ADの2群判別性能:感度90.12%,特異度88.89%,正診率89.51%
2) 音声認知症スクリーニングの実用化を意識した音声区切りの採用
World Wide Web上のアプリケーションとして本研究技術を実現するための研究調査と試作を実施した。これまでは、回答音声のWAVファイルを人手で聴取し、有効回答部分の音声を抜き取る作業を行っていた。これに対して、簡単なWeb会話システムで自動的に実現可能な音声区切り方法として、この作業工程を省略し、質問者の音声終了後、何らかの音声が発話された時点を区切り点とする全回答音声データ(相槌や言いよどみ、短時間無音区間などのプレフィックス音声部分も含む)を対象として、軽度ADの判別に関して実験を実施した。
被験者数:N=162、解析対象音声:日時の見当識課題(HDS-R,Q2)の回答音声(全回答音声)、健常/軽度ADの2群判別性能:感度84.0%,特異度82.7%,正診率83.3%、上記1)の結果と比較して若干の性能低下が見られるものの、システム自動化のためのトレードオフとして許容範囲内と考えられる。これにより、会話システムによる回答音声の自動切り取りと、回答のレスポンス時間の計測が可能となった。

  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] ユーザの行動選択傾向に応じた感性ロボットの性格付与2016

    • Author(s)
      小笠原宏樹,加藤昇平
    • Journal Title

      日本感性工学会論文誌

      Volume: Vol.15 No.1 Pages: 75-83

    • DOI

      10.5057/jjske.TJSKE-D-15-00047

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 感性ロボットに心を宿す情報処理とインタラクションデザイン2015

    • Author(s)
      加藤昇平
    • Journal Title

      感性工学・特集「感性ロボット」

      Volume: Vol.13 No.4 Pages: 211-219

  • [Journal Article] 隠れマルコフモデルを用いた発話音声からの性格印象推定2015

    • Author(s)
      金軼成, 佐久間拓人, 加藤昇平, 國立勉
    • Journal Title

      電気学会論文誌C

      Volume: Vol.135, No.12 Pages: 1517-1523

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Comparison of Cerebral Blood Flow Activation of Elderlies with Amnestic and Nonamnestic MCI during Daily Conversation2016

    • Author(s)
      Shohei Kato, Hidetoshi Endo, Risako Nagata, Takuto Sakuma, and Kiyomi Tomida
    • Organizer
      IEEE International Conference on Biomedical and Health Informatics (BHI-2016),
    • Place of Presentation
      Las Vegas, NV, USA
    • Year and Date
      2016-02-24 – 2016-02-27
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Psychological Effects of Physical Embodiment on Pet Therapy2016

    • Author(s)
      Rina Hayashi, Shohei Kato
    • Organizer
      International Symposium on Artificial Life and Robotics (AROB 2016)
    • Place of Presentation
      Beppu, Oita, Japan
    • Year and Date
      2016-01-20 – 2016-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高齢者の発生音声と脳血流解析に基づく軽度認知症の早期スクリーニング2015

    • Author(s)
      加藤昇平
    • Organizer
      中部経済連合会ヘルスケア部会・名工大医工学技術見学会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-11-12 – 2015-11-12
  • [Presentation] A Friendship Network Model on Heider’s Balance Theory Considering Assertiveness and Empathy2015

    • Author(s)
      Tatsuki Okubo, Shohei Kato, Atsuko Mutoh
    • Organizer
      The 4th 2015 IEEE Global Conference on Consumer Electronics (IEEE GCCE 2015)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How Cognitive Biases Works on Word Alignment2015

    • Author(s)
      Taichi Matsui, Shohei Kato, Munehiro Nakamura
    • Organizer
      The 4th 2015 IEEE Global Conference on Consumer Electronics (IEEE GCCE 2015)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CHOBONYAN: Soft-Stuffed Robot in Palmtop Size and Light Weight for Therapy2015

    • Author(s)
      Rina Hayashi, Shohei Kato
    • Organizer
      The 4th 2015 IEEE Global Conference on Consumer Electronics (IEEE GCCE 2015)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-Task Reinforcement Learning with Associative Memory Models Considering the Multiple Distributions of MDPs2015

    • Author(s)
      Fumihiro Kinbara, Shohei Kato, Munehiro Nakamura
    • Organizer
      The 4th 2015 IEEE Global Conference on Consumer Electronics (IEEE GCCE 2015)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Effect of Assertiveness and Empathy on Heider's Balance Theory for Friendship Network Models2015

    • Author(s)
      Tatsuki Okubo, Shohei Kato, Atsuko Mutoh
    • Organizer
      International Joints Agent Workshop Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Ishikawa, Japan
    • Year and Date
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Associative Memory-based Approach to Multi-task Reinforcement Learning under Stochastic Environments2015

    • Author(s)
      Fumihiro Kinbara, Kato Shohei, Munehiro Nakamura
    • Organizer
      International Joints Agent Workshop Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Ishikawa, Japan
    • Year and Date
      2015-09-30 – 2015-10-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of Mild Alzheimer’s Disease and Mild Cognitive Impairment from Elderly Speech: binary discrimination using logistic regression2015

    • Author(s)
      Shohei Kato, Akira Homma, Takuto Sakuma, Munehiro Nakamura
    • Organizer
      The 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’15)
    • Place of Presentation
      Milano, Italy
    • Year and Date
      2015-08-25 – 2015-08-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Cerebral Blood Flow Activation of Elderlies during Verbally-Based Cognitive Tasks: comparison of fNIRS signals between mild AD and MCI subtypes2015

    • Author(s)
      Shohei Kato, Hidetoshi Endo, Risako Nagata, Takuto Sakuma
    • Organizer
      Brain Connects 2015(NCGG/JSPS NTU/NUS Joint Research Collaboration Workshop)
    • Place of Presentation
      Nagoya Universoty
    • Year and Date
      2015-07-31 – 2015-08-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高齢者の発話から認知症の危険度を察知する情報技術:誰でも気軽に使える認知症スクリーニングをめざして2015

    • Author(s)
      加藤昇平
    • Organizer
      CIAJ情報通信ネットワーク産業協会・えくすぱーと・のれっじ・セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-29 – 2015-06-29
    • Invited
  • [Presentation] Comparison of Cerebral Blood Flow Activation of Elderlies with Amnestic and Non-amnestic MCI during Verbally-Based Cognitive Test2015

    • Author(s)
      Shohei Kato, Hidetoshi Endo, Risako Nagata, and Takuto Sakuma
    • Organizer
      The 54th Annual Conference of Japan Society for Medical and Biological Engineering
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center
    • Year and Date
      2015-05-07 – 2015-05-09
    • Invited
  • [Presentation] 鳴子地区在住高齢者の健康状態、日常生活能力、および、認知機能の把握調査2015

    • Author(s)
      加藤昇平, 赤津裕康, 渕田英津子
    • Organizer
      第54回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      2015-05-07 – 2015-05-09
  • [Remarks] 名古屋工業大学加藤昇平研究室>研究概要>認知症スクリーニング

    • URL

      https://www.katolab.nitech.ac.jp/html/research_screening_cognitive_impairment.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] Cognitive Impairment Determination Apparatus, Cognitive Impairment Determination System and Program2013

    • Inventor(s)
      Shohei Kato, Hidetoshi Endo
    • Industrial Property Rights Holder
      Shohei Kato, Hidetoshi Endo
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      USPT 9,131,889 B2
    • Filing Date
      2013-11-27
    • Acquisition Date
      2015-09-15
    • Overseas

URL: 

Published: 2017-01-06  

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