소속함수와 Dempster-Shafer 증거합 법칙을 이용한 긴장도 평가 알고리즘 개발

Development of Arousal Level Estimation Algorithm by Membership Function and Dempster-Shafer′s Rule of Combination in Evidence

본 연구는 객관적인 생리신호로부터 인간의 감성을 추론할 수 있는 감성평가 전문가 시스템을 개발하기 위한 첫 번째 단계로 측정된 생리신호를 이용하여 인간의 긴장도를 판단하는 알고리즘의 개발을 목표로 한다. 감성평가와 관련된 애매함을 수리적으로 취급하기 위해 퍼지이론을 적용하여 임의의 감성영역에 속하는 정도를 소속함수로 정량화함으로써 감성평가를 가능하게 하고자 하였다. 소속함수의 결정은 상상을 통해 유발된 긴장/이완의 생리신호 데이터베이스 결과를 사용하였다. 그리고 두 가지 이상의 생리신호 측정결과와 각 생리신호의 소속함수로부터 하나의 최종결과(긴장도)를 유추하기 위해서 Dempster-Shafer증거합 법칙을 적용하였고, 이를 통해 최종적인 긴장도를 도출할 수 있도록 하였다.

This research was the first step to develop Expert System for Evaluation of Human Sensibility, where human sensibility can be inferred from objective physiological signals. The study aim was to develop an algorithm in which human arousal level can be judged using measured physiological signals. Fuzzy theory was applied for mathematical handling of the ambiguity related to evaluation of human sensibility, and the degree of belonging to a certain sensibility dimension was quantified by membership function through which the sensibility evaluation was able to be done. Determining membership function was achieved using results from a physiological signal database of arousal/relaxation that was generated from imagination. To induce one final result (arousal level) based on measuring the results of more than 2 physiological signals and the membership function of each physiological signal, Dempster-Shafer's Rule of Combination in Evidence was applied, through which the final arousal level was inferred.