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뇌파를 이용한 의사소통이 불가능한 중증장애인의 감정인식 모니터
이경완(Kyeongwan Lee),이금주(Kuem Ju Lee),서재문(Jaemoon Seo),안광옥(Kwangok An),최현(Hyun Choi) 한국HCI학회 2012 한국HCI학회 학술대회 Vol.2012 No.1
This study was to develope a real-time emotion monitor via algorithms based on Electroencephalogram (EEG) and to eventually help disabled people with severe communication problems express or be monitored of their feelings (happiness, sadness, relaxedness, and fearfulness). 35 people with no disabilities aged from 20 to 70 who had no similar experimental experience participated in the study. An 8 channel Electroencephalogram (EEG) system (QEEG-8, LAXTHA) and Telescan, an EEG analysis software, were used for recording and analyzing the EEG signals. The 4 emotion inducing videos were presented, using a fixed randomization method, on the computer screen each for 10 minutes followed by a 5 minute break interval. The results showed that relative powers of the alpha, beta, gamma and theta waves induced by each emotional stimulus were remarkably different at each EEG electrode location on the scalp. These results suggest that emotions can be monitored through EEG in disabled people with severe communication problems and that with some additional experiments and modifications of the EEG emotion indexes, the real-time emotion recognition system can be developed to monitor not only the emotions of people with disabilities but also their cognitive abilities. 본 연구는 감정뇌파를 기반으로 하는 알고리즘을 통해 감정인식을 표준화 한 "감정인식 모니터"를 개발하여, 의사소통이 불가능한 중증장애인들이 뇌파를 이용하여 복잡한 감정(기쁨, 슬픔, 공포, 편안함 등)을 표현 하거나 그들의 감정을 모니터 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 정상 성인 남녀 중 본 실험과 유사한 실험에 경험이 없는 34명을 선별하였다. 자극 제시는 4종류의 영상물(기쁨, 슬픔, 두려움, 평안함을 주는 영상)을 고정된 무작위방법(fixed randomized method)으로 제공하였으며 감정뇌파측정 시간은 각 10분간의 영상사이 5분간 3회 휴식을 포함하여 총 40분이 소요되었다. EEG 수집과 분석은 8채널 EEG 시스템(QEEG-8, LAXTHA)과 뇌파 분석 소프트웨어인 Telescan이 사용되었다. 연구결과, 각 감정자극에 의한 alpha파, beta파, gamma파 그리고 theta파의 상대파워는 분석된 뇌의 측정 위치 (측두엽, 두정엽, 후두엽)에 따라 유의성 있는 차이를 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로, 추후연구에서 추가적인 실험과 감정 지표의 수정/보완을 통해 장애인의 감정 뿐 아니라 인지능력도 실시간으로 모니터할 수 있는 장치 개발이 가능할 것이다.
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서원산(Wonsan Seo),안광옥(Kwangok An),송미진(Mijin Song),곽수원(Soowon Kwak),고석기(Seukki Ko),장경배(Kyungbae Jang),김종배(Jongbae Kim) 한국HCI학회 2013 한국HCI학회 학술대회 Vol.2013 No.1
장애인이 사용하는 보조기구 중 욕창방지용 방석은 장애인 및 고령인구의 증가에 따라 수요가 증가하고 있으며, 수요자들은 다양한 재료의 방석을 요구하고 있다. 하지만 국내의 욕창방지용 방석 규격은 고무-공기패드 형만이 존재하기 때문에 국내 시장은 대부분 고무-공기패드 형 제품으로 구성되며, 다른 타입의 방석이 시장에 진입하는 것은 어려운 실정이다. 또한 유통되는 다른 타입의 방석의 경우 관련 규격이 없으므로 품질관리가 이루어지지 않아 문제 가 발생할 수 있다. 따라서 욕창방지용 방석의 다양한 재료 중 고무-공기패드 형 다음으로 수요가 많은 겔 형, 겔-공기 형을 평가?분석하여 가이드라인을 제시하고자 한다. As the number of the disabled and the aged rises, the demand of ulceration preventing cushions is on the increase. Also they want different types of ulceration preventing cushions. But most homemade goods are rubber-air types because Korean industrial standard about ulceration preventing cushions exists only in rubber-air types. Thus, we suggest guidelines for ulceration preventing cushions on gel and gel-air types.
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서재문(Jaemoon Seo),이금주(KuemJu Lee),이경완(Kyeongwan Lee),안광옥(Kwangok An),장석우(Sukwoo Jang),최현(Hyun Choi) 한국HCI학회 2012 한국HCI학회 학술대회 Vol.2012 No.1
본 연구의 목적은 뇌파 기반 한글 문자입력기의 시각적 자극에서 잔상의 효과가 N200에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 시각적 자극제시를 두가지 (흰색/회색과 흰색/검정색)로 나누어 비교하였다. 본 연구에는 건강한 성인 18명이 참가하였다. 목표대상 (Target, T)과 비목표대상 (Non-Target, NT)에 2:8의 비율로 불규칙하게 제시되는 사건유발전위(ERPs)의 진폭을 유발하는 2 종류 (WG: White & Gray, WB: White & Black)의 5×5 한글 매트릭스를 자극 간격에 차이가 있도록 제작하여 비교하였다. EEG 수집과 분석은 8채널 EEG 시스템과 뇌파 분석 소프트웨어인 Telescan(Laxtha, Korea)이 사용되었다. 분석결과 N200에서 목표자극의 음전위 최대값과 양전위 최대값 모두 비목표자극 보다 통계적으로 크게 나타났다. WB와 WG의 잔상은 보다 효율적인 ERP 요소를 얻는데 큰 차이가 없었다. 이와 같은 결과는 EEG문자입력기 파라다임에서 N200을 유발하는데 매트릭스 잔상이 중요한 역할을 하지 않음을 나타낸다. 본 연구의 결과를 바탕으로, 추후연구에서 2종류의 방법을 비교한 분류알고리즘을 사용하는 실시간 문자 인식의 효율성과 정확성 연구가 필요하겠다. The Purpose of this study was to investigate the effect of matrix afterimages on the N200 in EEG(Electroencephalogram). 18 healthy participants participated in the present study. We created the two types of the 5×5 Korean matrices with different afterimage colors. In one of the two, when the letters flash, the color of the letters turned into white and returned right back to gray afterimages (WG condition) against the black background and in the other type, the highlighted letters returned to black thus did not show any afterimages (WB condition). The targets and non-targets were presented randomly at a ratio of 2:8 and the amplitudes of the Event Related Potentials (ERPs) induced by them were compared. An 8 channel Electroencephalogram (EEG) system and a brain wave analysis software, TeleScan (Laxtha, Korea), was used to record and analyze the EEG signals. The results showed that the negative and positive peaks of the targets were statistically greater than those of the non-targets at the N200. The afterimages in WB and WG did not induce significant differences in obtaining more effective ERP components. These results indicate that the afterimages in matrix do not play an important role in producing N200 in the EEG speller paradigm. Based on these results, the efficacy and accuracy of real time letter discrimination using the categorization algorithms comparing these two methods need to be investigated in the future.
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