본 연구에서는 EEG 신호를 기반으로 감정 인식에 유용한 딥러닝 기법을 제안한다. 감정이 시간에 따라 변화하는 특성을 반영하기 위해 Long-Short Term Memory 네트워크를 사용하였다. 또한, 특정 시점의 감정적 상태가 전체 감정 상태에 영향을 미친다는 이론을 기반으로 특정 순간의 감정 상태에 가중치를 주기 위해 어텐션 메커니즘을 적용했다. EEG 신호는 DEAP 데이터베이스를 사용하였으며, 감정은 긍정과 부정의 정도를 나타내는 정서가(Valence)와 감정의 정도를 나타내는 각성(Arousal) 모델을 사용하였다. 실험 결과 정서가(Valence)와 각성(Arousal)을 2단계(낮음, 높음)로 나누었을 때 분석 정확도는 정서가(Valence)의 경우 90.1%, 각성(Arousal)의 경우 88.1%이다. 낮음, 중간, 높음의 3단계로 감정을 구분한 경우 정서가(Valence)는 83.5%, 각성(Arousal)은 82.5%의 정확도를 보였다.
This study aims to analyze the effect of product information quality and source credibility on product arousal in fresh food website. Despite fresh food websites are selling products with various feature, prior studies have focused on consumer behavior for fresh food website characteristics or specific products without considering the feature of the products. Consumers' attitudes, beliefs, and behaviors vary depending on the feature of the product. In other words, depending on the category of product, the decision making process that consumers purchase products can be differ. So, we classify products considering the feature of these products to examine the effect of information quality and source credibility on product arousal into experience goods and search goods. We surveyed 288 consumers having experience of purchase in fresh food website and verified the hypothesis through One-way ANOVA by classifying the information quality and the source credibility as high level and low level. As a result, there was a difference in product arousal according to the product information quality level and the source credibility level for each product category exposed to the fresh food website. In experience goods, source credibility have a more important effect on product arousal than product information quality, and in search goods, product information quality have a more important effect on product arousal than source credibility.
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 is to evaluate the arousal level by using cardiovascular response. PPG was used in this study as one of the method of measuring it rather than ECG (Electrocardiography) for the purpose of solving ergonomic problem of sensing. The participants were in the age group of 20 (mean=24, standard deviation=1.25): five men and five women. Each experiment composed with four identical sets. First, a black screen was displayed for 30 second rest. Then, the prepared 6 pair images were randomly presented for 10 second stimulation and for 30 second non-stimulation. PPG was measured on the earlobes of experimenters at 200Hz sampling frequency. PPG amplitude, PPI(Pulse to Pulse Interval), and PRV(Pulse Rate Variability) were analyzed according to arousal level. T-test was performed to compare between the PPG variables of rest and relaxation, rest and arousal, and relaxation and arousal. Relative to the rest state, PPG amplitude decreased in relaxed state and increased in aroused state. Relative to the rest state, PPI decreased in both emotional states. However, more significant decline was observed in aroused state. PRV's LF and HF were used in the form of LF/HF to compare between the relaxed and the aroused state. Therefore, PPG signal showed significant differences between relaxed and aroused state. In conclusion, evaluation of human arousal level used in the PPG analysis demonstrated that PPG has better usability and comforter measurement than ECG and is clearly an alternative method of measuring arousal level.
본 연구에서는 졸음운전 방지를 위한 방법으로 기존의 3단계 경고음법과 fuzzy logic을 이용한 가성도 측정 및 제어법을 시뮬레이션으로 비교 및 분석하였다. 각성상태를 제어하는 방법으로 사용되었던 기존의 각성제어지표는 실 차에는 사용될 경우 효과적이지 못하므로 각성상태에 따른 영역별 Nz와 IRI의 상관분포도를 분석하여 기존의 각성제어지표를 수정하였다. Fuzzy 추론으로는 Sugeno의 방법을 사용하였고 멤버쉽함수와 제어규칙 베이스는 수정된 각성제어지표로부터 결정하였다. 시뮬레이션 결과 60이하의 IRI가 발생되는 경우, Nz의 변화에 따라 두 제어방법 모두 small, medium, big의 경고음이 발생되었으나 3단계 경고음법은 다음 단계의 발생영역이 될 때까지 같은 출력만을 발생한다. 그러나 퍼지추론의 출력은 피검자의 각성수준의 변화에 잘 추종하여 변화되었으므로 3단계 경고음법의 문제점을 해겨할 수 있었고 더욱이 퍼지 추론의 출력과 Nz와의 상관계수(r=0.99)가 매우 높았으므로, 실제 운전시 퍼지추론 방법을 이용한 각성도 평가 및 제어에 적용할 경우 3단계 경고음법 보다 효과적일 것으로 기대된다.
본 논문은 각성상태에 다른 생리신호와 행위신호 및 주관적 평가의 상관관계에 대하여 나타내었다. Nz와 반응시간은 mKSS level 의 변화와 동일한 경향을 나타내는데 반하여 1분당 눈 깜박임 수는 앞의 두 가지 변수와 다른 경향을 나타내었다. 1분당 눈깜박임 수는 mKSS level 1에서 5까지는 낮은 변화율 갖고 mKSS level 7에서는 높은 변화율을 갖는 반면에 mKSS level 9에서는 이와 반대로 변화율이 급격히 감소한다. 피검자들은 서로다른 1분당 눈깜박임 수(EBR)를 가지나 EBR의 변화율은 비슷하였다. 그러므로 EBR의 변화율을 각성판정지표로 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 반응시간 실험 결과로부터mKSS level 5이상부터 작업수행능력이 낮아짐을 알 수 있었고 false positive 와 false negative 가 mKSS level3부터 관찰되었으므로 효과적으로 각성제어를 위하여 mKSS level 3과 5사이에 각성상태를 향상시키기 위한 소리나 향기 등의 자극을 주어야 함을 알 수 있었다.
In this study, emotion changes were induced by four imaginations- pleasantness, unpleasantness, arousal, relaxation and it was examined using subjective evaluation and analysis of the physiological signals of the central and autonomic nerve systems whether the intended emotions were appropriately achieved, and whether these emotion changes could be distinguished from the analysis of physiological signals. Each of the four imaginations was implemented on 32 subjects for 30 seconds, while that Electroencephalogram (EEG), Eelectrocardiogram (RSP) were measured, and a subjective evaluation was implemented following the completion of the measurement. The analysis of the subjective evaluation revealed that the subjects underwent the four clearly differentiated imaginations, and the pleasantness level was classified into four imagination stages, pleasantness>relaxation>arousal=comfort>unpleasantness, and arousal level was classified into four imagination stages in the order of arousal>unpleasantness${\approx}$pleasantness>comfort>relaxation. The analysis of the EEG revealed that three stages of pleasantness level, pleasantness>relaxation=arousal=comfort>unpleasantness were classified from the values of ${\alpha}/{\alpha}+{\beta}\;and\;{\beta}/{\alpha}+{\beta}$, and about tour distinguishable stages of arousal level were obtained from the autonomic nervous system responses following the order of arousal>unpleasantness${\approx}$pleasantness> comfort> relaxation. It was found that intended emotion could be induced from the imagination, and these induced emotion changes could be differentiated using the physiological signals of the EEG and autonomic nervous system.
본 연구는 국제정서사진체계(IAPS) 사진 중 이차원 감성을 잘 표현한다고 판단되는 9장의 사진을 선정하고, 이 사진 자극으로 유발된 감성의 변화를 심리ㆍ생리적으로 측정한 후 이차원 감성의 한 축인 각성/이완의 감성변화를 심리ㆍ생리적으로 변별 가능한지를 검증하는 것을 목표로 한다. 각성/이완의 감성변화를 대변하는 Eelectrocardiogram (ECG), Galvanic Skin Response (GSR), Skin Temperature, Respiration 등의 자율신경계 반응을 측정하였다. 자극 제시 후에 주관적 평가를 실시한 바, 각성 〉 불쾌/각성 및 쾌/각성 〉 중립 〉 이완 순서의 4단계로 각성도 감성을 구분할 수 있었다 자율신경계 반응은 각성, 불쾌/각성, 쾌/각성 〉 중립 〉 이완 순서의 3단계로 구분이 가능하였다. 본 연구는 한국인의 이차원 감성을 표현할 수 있는 9장의 사진을 IAPS로부터 선정하였으며, 이차원 감성의 한 축인 각성/이완의 감성 변화를 심리ㆍ생리적평가로부터 변별할 수 있다는 사실을 확인하였다.
This paper describes the relationship among physiological, behavioral signal, and subjective evaluation depending on arousal level. Nz and reaction time hall similar pattern with KSS level, but eyeblink rate was different from these two parameters. Eyeblink rate increased slowly from KSS level 1 to 5, and had high increasing rate at KSS 7. But it showed steep descent at KSS level 9. From the result of reaction time test, since human performance was decreased rapidly above the KSS level 5, it is desirable to give a subject some stimulus such as sound or aroma to rise arousal level above the KSS level 3.
This paper studies the arousal effects of aroma and warning sound using EDA(Electrodermal Activity:EDA), Aroma stimulus started at Nz value over 1.2. Warning sound was prepared according to the arousal evaluation and control criteria. As a result, the warning sound could be controlled the arousal level in all the mKSS state. Aroma stimulus was able to prevent drowsy more than warning sound in the mKSS 3 state(the first stage of drowsiness). Therefor, aroma stimulus was can be used for arousal control at that state. Futhermore, arousal control was shown to be more effective with presentation of both aroma and warning sounds than each presentation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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