Emotion recognition is one of the most researched fields in today's scientific world. It is a subject that is closely examined by disciplines such as neuroscience and psychology, and it is more and more involved in our daily lives, especially in human-computer interaction area. Although methods such as speech signals, facial expressions, body language, and facial expressions are used for emotion analysis, these methods do not give as reliable results as biological signals because they are open to manipulation. In this study, a new method for emotion recognition with electroencephalography (EEG) signals, which is a bioelectrical signal prepared with the help of virtual reality (VR) technology, is proposed. In this method, differential entropy (DE) and phase-locking value (PLV) properties of sub-bands of EEG signals were used to recognize positive and negative emotions with the help of a designed one-dimensional convolutional neural network (1D-CNN). The feature matrices obtained with the help of both features were tested ten times and average accuracy values were obtained. As a result of these tests, the highest average accuracy scores with DE and FKD features were obtained as 74.061±1.41% and 63.7590±1.72%, respectively, by combining all sub-band feature matrices. In addition, the higher accuracy rates of the tests of the high-frequency signal components obtained in the study compared to the low-frequency bands, supported the results of similar studies carried out in this area before.
Emotion recognition electroencephalography differential entropy phase locking value one dimensional convolutional neural network
Duygu analizi günümüz bilim dünyasında üzerinde en çok araştırma yapılan alanların başında gelmektedir. Özellikle insan-bilgisayar etkileşimi gibi günlük hayatımıza her geçen gün daha çok dahil olan alanların yanı sıra nörobilim ve psikoloji gibi bilim dallarının da yakından incelediği bir konudur. Duygu analizi için konuşma sinyalleri, mimikler, vücut dili, yüz ifadeleri gibi yöntemler kullanılsa da bu yöntemler manipülasyona açık oldukları için biyolojik sinyaller kadar güvenilir sonuçlar vermezler. Bu çalışmada sanal gerçeklik (SG) teknolojisi yardımıyla hazırlanmış, biyoelektriksel bir sinyal olan elektroansefalografi (EEG) sinyalleri ile duygu tanıma için yeni bir yöntem önerilmiştir. Bu yöntemde EEG sinyallerinin alt bantlarının diferansiyel entropi (DE) ve faz kilitleme değeri (FKD) özellikleri, tasarlanan bir boyutlu evrişimsel sinir ağı (1B-ESA) yardımı ile pozitif ve negatif duyguların tanınması için kullanılmıştır. Her iki özellik yardımıyla elde edilen özellik matrisleri on defa teste tâbi tutularak ortalama başarı değerleri elde edilmiştir. Bu testler sonucunda DE ve FKD özellikleri ile en yüksek ortalama başarı puanları, tüm alt bant özellik matrislerinin birleştirilmesi ile sırasıyla %74,0611,41 ve %63,75901,72 olarak elde edilmiştir. Ayrıca çalışmada elde edilen yüksek frekanstaki sinyal bileşenlerine ait testlerin başarı oranlarının düşük frekans bantlarına göre daha yüksek elde edilmesi daha önce bu alanda yapılan benzer çalışmaların sonuçlarını destekler nitelikte olmuştur.
Duygu tanıma elektroansefalografi diferansiyel entropi faz kilitleme değeri bir boyutlu evrişimsel sinir ağı
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | MBD |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 1 Eylül 2023 |
Gönderilme Tarihi | 25 Ocak 2023 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 Cilt: 35 Sayı: 2 |