• 제목/요약/키워드: Emotional state estimation

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GA-optimized Support Vector Regression for an Improved Emotional State Estimation Model

  • Ahn, Hyunchul;Kim, Seongjin;Kim, Jae Kyeong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권6호
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    • pp.2056-2069
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    • 2014
  • In order to implement interactive and personalized Web services properly, it is necessary to understand the tangible and intangible responses of the users and to recognize their emotional states. Recently, some studies have attempted to build emotional state estimation models based on facial expressions. Most of these studies have applied multiple regression analysis (MRA), artificial neural network (ANN), and support vector regression (SVR) as the prediction algorithm, but the prediction accuracies have been relatively low. In order to improve the prediction performance of the emotion prediction model, we propose a novel SVR model that is optimized using a genetic algorithm (GA). Our proposed algorithm-GASVR-is designed to optimize the kernel parameters and the feature subsets of SVRs in order to predict the levels of two aspects-valence and arousal-of the emotions of the users. In order to validate the usefulness of GASVR, we collected a real-world data set of facial responses and emotional states via a survey. We applied GASVR and other algorithms including MRA, ANN, and conventional SVR to the data set. Finally, we found that GASVR outperformed all of the comparative algorithms in the prediction of the valence and arousal levels.

지능형 전시 서비스 구현을 위한 멀티모달 감정 상태 추정 모형 (Multimodal Emotional State Estimation Model for Implementation of Intelligent Exhibition Services)

  • 이기천;최소윤;김재경;안현철
    • 지능정보연구
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    • 제20권1호
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    • pp.1-14
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    • 2014
  • 최근 관람객의 반응에 따라 실시간으로 대응하여 관객의 몰입과 만족도를 증대시키는 인터랙티브 전시 서비스에 대한 학계와 산업계의 관심이 높아지고 있다. 이러한 인터랙티브 전시 서비스를 효과적으로 구현하기 위해서는 관객의 반응을 통해 해당 관객이 느끼는 감정 상태를 추정할 수 있는 지능형 기술의 도입이 요구된다. 인간의 감정 상태를 추정하기 위한 시도들은 많은 연구들에서 이루어져 왔고, 그 중 대부분은 사람의 얼굴 표정이나 소리 반응을 통해 감정 상태를 추정하는 방식을 도입하고 있다. 하지만, 최근 소개되고 있는 연구들에 따르면 단일 반응이 아닌 여러 반응을 종합적으로 고려하는 이른바 멀티 모달(multimodal) 접근을 사용했을 경우, 인간의 감정 상태를 보다 정확하게 추정할 수 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 키넥트 센서를 통해 측정되는 관객의 얼굴 표정, 몸짓, 움직임 등을 종합적으로 고려한 새로운 멀티모달 감정 상태 추정 모형을 제안하고 있다. 제안모형의 예측 기법으로는 방대한 양의 데이터를 효과적으로 처리하기 위해, 몬테칼로(Monte Carlo) 방법인 계층화 샘플링(stratified sampling) 방법에 기반한 다중회귀분석을 적용하였다. 제안 모형의 성능을 검증하기 위해, 15명의 피실험자로부터 274개의 독립 및 종속변수들로 구성된 602,599건의 관측 데이터를 수집하여 여기에 제안 모형을 적용해 보았다. 그 결과 10~15% 이내의 평균오차 범위 내에서 피실험자의 쾌/불쾌도(valence) 및 각성도(arousal) 상태를 정확하게 추정할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 본 연구의 제안 모형은 비교적 구현이 간단하면서도 안정성이 높아, 향후 지능형 전시 서비스 및 기타 원격학습이나 광고 분야 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

1/f-LIKE FREQUENCY FLUCTUATION IN FRONTAL ALPHA WAVE AS AN INDICATOR OF EMOTION

  • Yoshida, Tomoyuki
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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    • pp.99-103
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    • 2000
  • There are two approaches in the study of emotion in the physiological psychology. The first is to clarify the brain mechanism of emotion, and the second is to evaluate objectively emotions using physiological responses along with our feeling experience. The method presented here belongs to the second one. Our method is based on the "level-crossing point detection" method. which involves the analysis of frequency fluctuations of EEG and is characterized by estimation of emotionality using coefficients of slopes in the log-power spectra of frequency fluctuation in alpha waves on both the left and right frontal lobe. In this paper we introduce a new theory of estimation on an individual's emotional state by using our non-invasive and easy measurement apparatus.

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정서 상태와 얼굴표정간의 연결 능력의 발달 (Developmental Changes in Emotional-States and Facial Expression)

  • 박수진;송인혜;김혜리;조경자
    • 감성과학
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    • 제10권1호
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    • pp.127-133
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    • 2007
  • 본 연구에서는 얼굴표정을 통하여 다른 사람의 정서 상태를 판단하는 능력이 연령(3세, 5세, 대학생), 성별(남, 여), 얼굴제시영역(얼굴전체, 눈), 정서의 종류(기본정서, 복합정서)에 따라 어떻게 다른지 알아보고자 하였다. 본 연구에서는 얼굴표정과 정서어휘 간의 연결이 비교적 분명하게 나타나는 32개의 정서 상태를 자극으로 사용하였으며, 표정사진은 32개의 정서 상태에 해당하는 얼굴표정을 배우에게 연기하도록 하여 사용하였다. 과제는 각 실험참가자에게 정서유발 상황에 대한 이야기를 들려주고 이야기 속의 주인공이 어떤 얼굴표정을 할 것인지를 판단하게 한 후 네 개의 얼굴표정 중에 적절한 것을 선택하도록 한 것이었다. 그 결과 연령이 증가함에 따라 얼굴표정을 판단하는 능력이 증가하였으며, 눈만 제시한 경우보다는 얼굴전체를 제시하였을 때, 복합정서보다는 기본정서에서 더 좋은 수행을 보였다. 또한 여자는 제시영역에 따른 수행의 차이가 없는 것에 반해, 남자는 눈 조건에 비해 얼굴조건의 경우에 더 좋은 수행을 보였다. 본 연구의 결과는 연령, 얼굴제시영역, 정서의 종류가 얼굴표정을 통해 타인의 정서를 판단하는데 영향을 줌을 시사한다.

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안드로이드 기반 스마트폰 연동 심박변이도 추정 (Estimation of Heart Rate Variability with an Android Smart Phone Platform)

  • 김정환;신승원;김현태;윤태호;김경섭;이정환;엄광문
    • 전기학회논문지
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    • 제61권6호
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    • pp.865-871
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    • 2012
  • In this study, ambulatory electrocardiogram(ECG) signal and the rhythms of heart beats are visualized in terms of R-R intervals and Heart Rate Variability(HRV) in the environment of an android plaform. With this aim, Graphical User Interface(GUI) is implemented by executing multi-thread Java programming modules including ECG, heart-beats, tachogram and visualization unit. ECG signals are acquired in an android device by receiving the data from ambulatory ECG sensory system. Finite Impulse Response(FIR) filters are implemented to eliminate the baseline wandering noises contained in the ambulatory signals and DC-offset level in R-R interval data. With simulating the normal or stress emotional state of a subject, we can find the fact that HRV can be successfully estimated and visualized in an android smart phone platform.

유통업체의 위치기반 모바일 쇼핑서비스 제공에 대한 소비자 반응 : PAD 감정모델과 정보의 상황관련성을 중심으로 (Consumer Responses to Retailer's Location-based Mobile Shopping Service : Focusing on PAD Emotional State Model and Information Relevance)

  • 이현화;문희강
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제17권2호
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    • pp.63-92
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    • 2012
  • 본 연구는 소비자가 지각하는 유통업체의 위치기반 모바일 쇼핑정보 서비스에 대한 정보의 상황관련성과 정보자극에 대한 PAD 감정변수들(환기, 지배력, 즐거움) 간의 상호 인과관계와 이용의도에 대한 이들의 효과를 실증 연구 하였다. 미국 내 모바일 이용자를 대상으로 무작위 표본추출법에 근거하여 추출되었고, 총 335명의 사용가능한 응답이 수거되었다. 분석결과, 환기와 상황관련성은 즐거움에 정(+)의 영향을 주었으나 지배력은 즐거움에 유의한 영향력을 나타내지 않았다. 즐거움은 이용의도에 정(+)의 영향을 주었다. 본 연구를 통해 위치기반 모바일 서비스에 대한 소비자의 인지적 반응과 감정적 반응을 통합적으로 살펴보았으며, PAD 감정차원간의 체계적인 관계를 규명하였다. 연구결과를 바탕으로 모바일 쇼핑서비스 개발자, 유통업체, 그리고 마케팅 실무자를 위한 시사점을 논의하였으며, 연구의 한계점과 더불어 향후 연구 방향을 제시하였다.

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성악심리치료활동을 통한 자기의식 변화에 관한 연구 (A Study on Effects of the vocal psychotherapy upon Self-Consciousness)

  • 이현주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제4권2호
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    • pp.66-83
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 성악심리치료활동이 자기의식 수준 변화에 미치는 영향을 알아보고 자기의식 수준의 차이에 따라 자기보고서에 보고하는 내용이 어떻게 다른지를 알아보는 데에 있다. 본 연구는 서울시에 위치하고 있는 E 대학교에 재학 중인 여대생 3명을 대상으로 총 10회로 약 60분간 진행되었다. 연구에 참여한 이들은 음악치료 프로그램 지원자 모집에 자발적으로 지원한 자들이며, 연구에 사용된 성악심리치료 프로그램은 4단계로 구성되었다. 성악심리치료활동을 통한 대상자의 자기의식 수준 변화를 알아보기 위해 사전사후에 자기의식검사를 실시하였으며, 매 회기 성악심리치료활동을 마친 후 자기보고서를 작성하여 보고 내용의 변화를 분석하였다. 본 연구에서는 첫째로 성악심리치료활동이 자기의식검사 점수 변화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 성악심리치료 프로그램의 실시 전후에 자기의식검사를 실시한 결과, 자기의식검사 전체 점수와 하위개념 점수가 개인별로 다른 변화를 보였다. 자기의식검사의 전체 점수와 하위개념 점수의 사전사후 점수에는 나타나지 않은 변화를 살펴보기 위해 문항별 변화를 알아본 결과, 총 28문항 중에서 대상자 A는 13개, 대상자 B는 16개, 대상자 C는 19개의 문항이 1-2점씩 변화하였다. 이는 점수의 변화율에는 나타나지 않은 결과로 위의 내용들을 종합하면, 성악심리치료활동이 자기의식검사의 하위개념 점수의 증감에 영향을 미친다는 결론을 유추할 수 있다. 둘째로는 매 회기를 마친 후 자기보고서에 보고된 내용의 분석을 통해 성악심리치료활동이 진행되는 동안 자기의식 수준의 차이에 따라 자기보고서에 보고하는 내용이 어떻게 다른지를 알아보고자 하였다. 질적 분석 결과, 자기의식의 개인차에 따라 자신을 목소리로 표현하는 것에 대한 인식, 자신의 목소리에 대한 인식, 타인이 의식되는 정도와 내용이 회기와 개인별로 다르게 나타났다. 분석된 자기보고서의 내용을 구체적으로 살펴보면, 사적자기의식 점수와 공적자기의식 점수가 상대적으로 높은 대상자 A는 자신의 내적 사고와 감정에 대한 측면을 많이 의식하고, 사회적 객체로서의 자신에게 주의를 집중하는 경향이 자기보고서에 많이 나타났다. 또한 감정적 풍부함, 예술적 호기심과 같은 긍정적 정서 경험과 함께 특성, 상태 불안, 신경증적 경향성 등의 부정적 정서도 많이 나타났다. 반면, 대상자 A와 함께 사적자기의식 점수와 공적자기의식 점수가 상대적으로 높은 B의 경우 사회적 객체로서의 자신에게 주의를 집중하는 경향은 A와 비슷하나, 다른 사람 앞에서 불안해하고 당황하는 사회불안 관련 경향이 많이 보고되었다. 마지막으로, 다른 참여자들에 비해 상대적으로 낮은 자기의식점수를 보이는 대상자 C는 대상자 A와 B에 비해 자신의 타인을 의식하는 경향이 상대적으로 적게 보고되었으며, 특성, 상태 불안과 같은 부정적 정서도 적게 보고되었다. 이 연구는 자기의식으로 인해 활성화되는 자기평가과정으로 인해 어려움을 겪는 이들을 위한 연구라는 점과 자기(Self)와 밀접하게 연관된 목소리를 주로 사용한다는 점, 그리고 기술적 어려움의 해소를 위해 성악기술훈련을 실시하였다는 점이 의미가 있다. 또한 성악심리치료활동을 통해 정신건강과 성격발달에 긍정적인 변화를 가져올 수 있다는 사실을 시사한다.

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