基于脑电和眼动信号的情绪识别研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:passat168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
情感计算是与情感相关、来源于情感或能够对情感施加影响的计算,其概念于1997年被正式提出。由此,如何准确识别人的情绪逐渐成为情感计算研究中的一个热点问题。目前用于情绪识别的信号主要包括两大类:主观行为信号(包括面部表情、言语、眼动信号等)和客观生理信号(包括脑电信号、心电信号等)。主观信号的采集相对方便,但受文化背景的影响较大;客观信号能更准确地反映人的情绪变化,但获取方法较为复杂。鉴于主客观信号的优劣,利用多模态融合的方法将主客观信号进行融合成为趋势,所得融合向量能够更为全面的反映被试者情绪变化状态,从而获得更为准确的情绪识别效果。但还是存在以下问题:1)现有的研究主要侧重于特征的选择上,而忽略每种特征在不同情绪识别任务上的差异性;2)现有研究中往往忽视了非显著性信息在多模态融合时容易被覆盖的问题,从而导致了非显著性信息中所蕴含的情绪信息在融合时丢失;3)在融合时,模态的相关性挖掘、融合框架设计的合理性等问题,都与情绪识别效果有着密切的联系。为了解决上述问题,本文选定脑电和眼动信号进行基于主客观信号融合的多模态情绪分析研究,并提出了一种用于情绪识别的主客观特征融合神经网络模型(Subjective and Objective Fusion Neural Network,SOFNN),该模型能有效地学习脑电信号的时空信息,并将脑电信号与眼动信号动态集成,最后通过分类器输出情绪分类结果。具体地,本文先通过一系列不同大小的一维卷积核从原始脑电图信号中提取出更为丰富的显著性信息与非显著性信息,保证其在融合过程中不会被覆盖。然后,本文设计一个主客观特征融合框架,通过动态学习权值向量来调整两种模态特征的比例,从而使得模型能够充分发挥每种模态特征的优势。本文还使用了特定长度的时间窗口对原始脑电信号进行切割,并且在特征融合过程中始终确保两种信号在时间轴上的严格对齐,确保了两种模态所对应的是被试同一时间的情绪状态。通过在公共数据集SEED-IV上进行相关实验,证明了本文所提出方法的有效性。对于快乐、悲伤、恐惧和中性四种情绪的识别任务,该模型的准确率为86.27%,标准差为10.16%,均优于现有方法。实验结果表明,该模型能更好地利用主观特征与客观特征之间的互补关系,达到较好的情绪识别效果。
其他文献
时代交替,日月更迭,人工智能、大数据以及机器学习中的各类算法的应用已逐渐深入各行各业,在农业领域、军事领域、制造业领域、化工领域等都各有体现,尤其是在工业领域的应用更为显著,例如机器视觉检测可以应用于手机制造商的外壳完整度检查,或是流水线上物体定位识别分类,以及工业设备的故障诊断等,大机器时代就需要通过人工智能来提高作业效率。本文所研究的主体为轴承设备,轴承作为现代大机器设备中十分重要的一个零部件
学位
随着比特币等数字货币的蓬勃发展,区块链技术作为其核心机制具有去中心化、可靠性、数据不可篡改、交易匿名性和开源可编程等特点,逐渐在金融、物联网、身份认证和数据共享等诸多领域得到研究和应用。然而,区块链的基础理论和技术研究尚处于初级阶段,在诸如安全、效率、资源、博弈等方面仍存在问题需要进行深入研究。区块链的安全问题包括数据安全、共识安全、隐私安全等方面,是影响整个体系架构可靠性的根本问题。本文主要研究
学位
机器学习和深度学习等算法被广泛应用于各个领域,将算法与医学领域结合在现实中会极大帮助病人数据的研究.改进药物作用机制预测算法有利于更准确地进行药物作用机制定位,从而大大减少医生工作量,促进药物研发.本文对哈佛大学提供的病人的一些基因和细胞的特征以及206种药物作用机制进行了一些描述性统计分析,探索变量之间的相关性.本文使用主成分分析对特征进行了线性组合,提取出关键的互不相关的特征,与此同时去除掉低
学位
钢管混凝土柱由于受压力学性能良好、施工方便,已经在土木工程结构中大量使用.耐腐蚀及耐火性能较差,轴压时钢管易向外局部屈曲是其主要不足.ECC(Engineered Cementitious Composite)是一种具有多裂缝开展和应变硬化特征的纤维增强水泥基复合材料,具有延性好、韧性高、耐久性好等优点.用带纤维编织网增强ECC层来加固钢管混凝土结构,可克服上述不足(耐火性能不足、钢管易屈曲),同
期刊
随着中国城市化速度越来越快,智能交通系统作为物联网、人工智能、大数据等技术在交通领域的重要应用,也逐渐成为缓解城市交通拥塞、提升出行效率的重要手段。准确高效的短时交通流的预测在智能交通系统的构建中扮演着关键的角色。由于交通流容易受到许多因素,如天气、道路情况等影响,数据往往呈现出相当的随机性和不确定性。如何高效、稳定、精确地进行短时交通流的预测仍然是一项具有挑战性的工作。交通流模型预测精度的提升受
学位
现代社会中,随着经济的增长,电力需求也逐步加大,从而需要不断完善销售环节当中的差别电价,实现电力的中长期交易,鼓励电力用户、售电用户和发电企业通过集中竞价来协调市场化运作方式。由于写字楼的用电规模很大,如果按规则参与电力市场交易,需要有效的电量预测来进行用电需求申报。当写字楼申报的用电需求与实际用电偏差在2%范围内,那么不必承担偏差费用,否则,则需要按照规定的补偿单价进行缴纳电费。因此,针对该问题
学位
电影市场的发展愈来愈壮大,电影信息过载是人们面对挑选电影时的一种困扰。近年来对于电影推荐的研究正在逐步推进。协同过滤电影推荐过于依赖用户历史数据,存在数据稀疏和冷启动问题。基于内容的推荐不能对新用户适用,且电影特征需要大量人工标注,且难以挖掘用户的新兴趣点。基于知识图谱的推荐难点为针对不同的场景,难以界定如何构建一个好的知识网络。基于人口统计学的电影推荐存在泄露用户隐私的风险,且推荐的粒度过度不能
学位
报纸
在三维Dirac半金属中,导带和价带在k空间中的Dirac点处相互接触,其周围具有线性且依赖于k的能量色散关系,这种不寻常的能带结构导致该点附近费米能级周围的电子表现出相对论性粒子的性质。而且Dirac半金属所具有的高磁阻率,高迁移率等优秀的性质也使得其在实际生产应用中有着重要意义。本文利用基于密度泛函理论的从头计算方法,预测了一个可能的Dirac半金属Sr Ag Bi,并对计算得到的电子结构构建
学位
对话情绪识别(Emotion Recognition in Conversation,ERC)任务旨在识别对话中每一句话语的潜在情绪。这项任务作为自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)的新兴研究方向,正受到越来越多研究者的关注,在诸如社交媒体中的意见挖掘、基于心理分析工具的医疗保健系统以及具备情绪感知能力的对话机器人等应用领域有着广泛而重要的作用。虽然ERC
学位