웨어러블 기구를 이용한 영상 자극에 대한 행동 및 생리적 정서 표상

김인익,김종완 한국감성과학회 2024 감성과학 Vol.27 No.1

본 연구는 정서 영상을 보며 웨어러블 기구로 측정된 생리적 반응과 정서평정을 분석하여 유발된 정서가 어떻게표상되는지 알아보고자 하였다. 연구 목적을 위해, 공유된 데이터셋을 다차원척도법(multidimensional scaling)을 통해 정서 영상, 생리적 반응 및 정서 평정을 2차원에 표상하였다. 또한, 참가자간 분류분석(cross-participant classification)을 활용해 참가자 간 정서표상이 얼마나 일관적인지 분석하였다. 추가적으로, 참가자들의 반응이 유사한 정도가 각 정서 조건 별로 다른지 확인하기 위해, 정서 영상 별 정확분류와 오분류를 혼동행렬(confusion matrix) 을 통해 탐색하였다. 다차원척도법 결과, 정서 영상들과 정서 평정의 위치가 기존 이론과 부합하게 정서가 및 각성가벡터에 따라 표상되어, Russell(1980)의 핵심정서이론을 지지하는 것을 확인했다. 표상된 생리적 반응 벡터를 통해, 심박률 증가-저각성, 높은 심박률변산성-부정정서 고각성, 피부전기활동 증가-부정정서 저각성의 관계를 시각화했다. 행동 및 생리 데이터로 학습한 참가자간 분류분석 결과, 평균 정확도가 우연수준보다 높았다. 이는 동일한 영상에대한 참가자들의 공유되는 정서 표상이 있음을 지지한다. 혼동행렬표를 통해, 저각성 긍정정서로 표상된 감탄, 열정, 그리고 선호는 상대적으로 잘 분류되지 않았고, 서로 더 많이 오분류되는 것을 확인하였다. 다변량 분석인 다차원척도법과 분류분석을 통해, 본 연구는 영상 자극에 웨어러블 기구로 측정한 생리적 반응과 정서 평정도 핵심 정서 이론과 부합하는 결과를 얻은 것에 의의가 있다. This study examined affective representation by analyzing physiological responses measured using wearable devices and affective ratings in response to emotional videos. To achieve this aim, a published dataset was reanalyzed using multidimensional scaling to demonstrate affective representation in two dimensions. Cross-participant classification was also conducted to identify the consistency of emotional responses across participants. The accuracy and misclassification in each emotional condition were described by exploring the confusion matrix derived from the classification analysis. Multidimensional scaling revealed that the represented objects, namely, emotional videos, were positioned along the rated valence and arousal vectors, supporting the core affect theory (Russell, 1980). Vector fittings of physiological responses also showed the associations between heart rate acceleration and low arousal, increased heart rate variability and negative and high arousal, and increased electrodermal activity and negative and low arousal. Using the data of behavioral and physiological responses across participants, the classification results revealed that emotional videos were more accurately classified than the chance level of classification. The confusion matrix showed that awe, enthusiasm, and liking, which were categorized as positive, low arousal emotions in this study, were less accurately classified than the other emotions and were misclassified for each other. Through multivariate analyses, this study confirms the core affect theory using physiological responses measured through wearable devices and affective ratings in response to emotional videos.

참가자 간 상관분석을 활용한 ASMR 자극에 대한 개인 간 정서 반응 일관성

김인익,장준혁,김현중,김종완 한국인지및생물심리학회 2022 한국심리학회지 인지 및 생물 Vol.34 No.2

최근 인지신경과학 분야에서 사용되고 있는 참가자 간 상관분석은(intersubject correlation; ISC) 참가자들의 개인차를 고려하는데 적합하고 기존의 일반선형모델 분석(예: 변량분석)의 한계를 보상하는 분석으로 알려져 있다(Hasson et al., 2004; Nastase et al., 2019). 본 연구에서는 정서적으로 구별되는 ASMR 자극들에 대해 참가자들의 정서 반응 일관성을 측정하고 정서 유형 및 감각 양상의 조건 별 차이를 확인하고자 하였다. 본 연구는 Kim과 Kim(2020)의 청각적 ASMR 자극과 의미적으로 부합하는 시청각적 ASMR 자극을 사용하였다. 정서 평정 측정을 위해 10개의 정서 형용사 문항 5점 리커트 척도로 측정하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 먼저, 모든 자극들 쌍을 조합하여 참가자 간 상관 분석한 결과, 참가자들의 자극에 대한 정서 반응 일관성을 ISC 행렬을 통해 시각적으로 확인할 수 있었다. 주로, 정서적 혹은 감각 양상으로 유사한 자극들끼리 참가자 간 상관이 더 높은 모습을 보였다. 통계적 검증을 위해, 이 행렬의 요소 값들을 추출하여 동일 자극 쌍, 상이 자극 쌍 정서 내, 상이 자극 쌍 정서 간 데이터셋을 구성했다. 이들을 반복측정 변량분석한 결과, 정서 유형 및 감각 양상 조건 별 주효과와 상호작용효과가 관찰되었다. 본 연구의 결과는 참가자들의 정서 평정 일관성이 ASMR이 긍정적일수록 혹은 ASMR이 시각적 장면과 제시될 때, 유사해짐을 나타낸다. 그러나 참가자들의 부정적 ASMR 자극에 대한 ISC는 시각적 장면의 제시 유무와 관련이 없었다. 부정적 ASMR의 시각적 장면이 부정적 AMSR의 청각적 요소와 의미적으로 부합할지라도, 참가자들 간 유사한 정서 경험을 하는데 긍정적인 영향을 미치지 못했다. 본 연구의 결과는 부정적 AMSR이 참가자 간 정서 경험에 갖는 특수한 영향을 고려해야 함을 시사한다.

제한된 부채꼴에서의 비선형 개념을 이용한 퍼지논리 제어기의 안정성 해석 ( Stability Analysis of Fuzzy Logic Controller Using The Concept of Sector Bound Nonlinearity )

김인익,박상배,이균경 대한전자공학회 1991 대한전자공학회 학술대회 Vol.1991 No.01

순간 노출되는 표적의 식별과 부적 반복효과에 지각부하가 미치는 영향

김인익(Inik Kim),박창호(ChangHo Park) 한국인지과학회 2022 인지과학 Vol.33 No.1

지각부하 이론(Lavie, 1995)에 따르면 지각부하가 높을수록 방해자극의 영향이 감소한다. 지각부하를 다룬 연구들은 문자열에서 표적 문자의 탐지에 걸린 반응시간을 측정하는 Eriksen과 Eriksen(1974)의 측면자극 과제(flanker task)를 주로 사용하였다. 한편, 순간 노출되고 사라진 문자열 중 보고해야 할 표적이 후단서로 지시되는 후단서 강제선택 과제에서는 부적 반복효과(negative repetition effect; NRE)가 관찰된다. 이 효과는 나란히 제시된 두 문자가 서로 다른 경우보다 동일할 때, 표적의 식별률이 더 떨어지는 것을 말한다. 후단서 강제선택 과제는 정보처리의 초기지각 단계와 관련한 처리 과정을 잘 보여준다. 본 연구는 지각부하가 후단서 강제선택 과제에서 표적의 정확 식별률과 NRE에 어떤 영향을 미치는지를 검토하고자 하였다. 지각부하는 후단서에 의한 강제선택 대상인 두 문자(표적 후보) 사이에 삽입되는 제3의 문자의 유사성(실험 1; ‘ㄹ’, ‘ㅅ’, ‘․’)과 개수(실험 2; 0개, 2개-왼쪽 대각선 배치와 오른쪽 대각선 배치, 4개, 실험3; 2개, 4개)로 조작했다. 실험 1에서 NRE의 경향성이 관찰되었으나 지각부하의 효과는 관찰되지 않았다. 실험 2에서는 NRE가 유의하였으며, 지각부하는 유의하였으나, NRE와의 상호작용은 관찰되지 않았다. 실험 3은 부하자극의 위치 변동성을 도입하여 강화된 지각부하의 수준에 따라 NRE가 변화할 것인지를 다시 확인하였는데, 지각부하의 효과가 관찰되지 않았다. 본 연구의 결과는 순간 노출된 표적에 대한 분리주의과정으로 인해 지각부하가 지각 정보처리의 초기 단계에 영향을 미치지 못하였을 가능성이 있음을 시사한다. Lavie’s perceptual load theory (Lavie, 1995) proposes that the influence of distractors would be blocked as the load gets higher. Studies of perceptual load have usually adopted the flanker task, developed by Eriksen and Eriksen (1974), which measures reaction time on the target flanked by distractors. In the post-cueing forced task, participants should report the identity of the target cued later, and negative repetition effect (NRE) has often been observed. NRE means the effect that the accuracy of identification is worse when the target is flanked by the same nontargets than when flanked by different nontargets. This study has tried to check whether perceptual load has an effect on identification rate and NRE. Experiment 1 manipulated the similarity between targets and a distractor, and observed a tendency of NRE, but not the effect of perceptual load. Experiment 2 used 4, 2 (in two kinds of diagonal arrangement), or none distractors of the same identity to burden more perceptual load. NRE was significant and perceptual load showed significance but not a linear trend. Experiment 3 checked again whether NRE would be varied according to two levels of perceptual load strengthened by positional variability of load stimuli, but did not find the effect of perceptual load. It is concluded that perceptual load might have a limited effect on the early stage of perceptual processing due to divided attentional processing of the targets briefly exposed. Implications of this study were discussed.

제한된 부채꼴에서의 비선형 개념을 이용한 퍼지 논리제어기의 안정성 해석

김인익(In Ig Kim),박상배(Sang Bae Park),이균경(Kyun Kyung Lee) 제어로봇시스템학회 1991 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.1 No.1

소나 시스템을 위한 어레이 형상 추정 기법의 성능 비교 및 개선

박희영,김인익,오원천,윤대희,이충용 한국음향학회 2001 韓國音響學會誌 Vol.20 No.4

본 논문에서는 보조 센서를 이용한 어레이 형상 추정 기법들의 보조 센서 개수와 위치에 따른 형상 추정 성능을 분석하였다. 또한 다항근사를 이용한 어레이 형상추정 기법에 스플라인 보간법을 후처리로 적용하여 형상 추정 성능을 개선하는 기법을 제안하였다 보조 센서를 등간격으로 배치하였을 경우, 형상 추정 성능이 가장 우수함을 확인하고, 제안한 기법이 하이드로폰의 수평 간격을 등간격으로 가정한 기존의 기법과 칼만 필터에 스플라인 보간법을 이용한 기법에 비해 어레이 형상 추정 성능이 우수함을 모의 실험을 통하여 확인하였다. To analyze the performance of array shape estimation techniques using auxiliary sensors, the appropriate number and the positions of auxiliary sensors are investigated. Also, a post-processing technique based on spline interpolation is proposed to improve the performance of array shape estimation. The simulation results showed that when auxiliary sensors are arranged uniformly, the performance of shape estimation is better than other arrangements of auxiliary sensors. Also, the proposed post-processing technique improved the performance of the existing shape estimation method, such as Kalman filter method.

표적 개수 검출 기준을 갖는 효과적인 MUSIC 알고리즘 ( Efficient MUSIC Algorithm with Target Number Detection Criterion )

이상혁,김인익,박상배,이균경 대한전자공학회 1994 대한전자공학회 학술대회 Vol.1994 No.7

아함기동정보를 이용한 방위각 추적 알고리듬 ( Bearing Tracking Algorithm Using Own Ship Maneuver Information )

권영석,김인익,박상배,이균경 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.7

다변량분석방법을 이용한 미각 자극의 기본 맛과 강도에 따른 정서표상

박채리,김인익,김종완 한국감성과학회 2023 감성과학 Vol.26 No.2

According to the core affect theory, affect consists of two independent dimensions of valence and arousal. Previous studies have found that various types of stimuli, such as pictures, videos, and music, are mapped onto the core affect space. However, the research on affect using gustatory stimuli has not been explored sufficiently. This study investigated whether the affects elicited by tastes could be mapped onto the core affect space. Stimuli were selected based on two factors (taste types and intensity). Participants were presented with each stimulus, evaluated the tastes, and rated their affective responses on taste and emotion scales. The data were analyzed using repeated-measures ANOVAs and multivariate analyses (multidimensional scaling and classification). The results of univariate analyses indicated that participants felt positive for sweet stimuli but negative for bitter and salty. Furthermore, participants reported high arousal with high intensity. Multidimensional scaling revealed that taste stimuli are also represented on the core affect dimensions. Specifically, it was confirmed that in the first dimension, sweetness was represented as a positive affect, while bitter and salty tastes were represented as a negative affect. In the second dimension, bitterness was represented as low arousal and sourness as high arousal. Classification analyses confirmed that the taste was identified consistently based on the affective responses within and across participants. This study showed that the taste stimuli in daily life are also located on core affect dimensions of valence and arousal. 핵심정서(core affect) 이론에 따르면, 정서는 정서가(valence)와 각성가(arousal)의 독립적인 두 차원의 구성으로이루어진다(Russell, 2003; Russell & Barrett, 1999). 기존 정서 연구에서는 정서를 유발하는 여러 시청각 자극들이핵심정서 차원에 위치한다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 기존 연구에서 사용된 대부분의 자극은 시각과 청각에 국한되어 있었으며, 미각 자극들을 활용한 연구는 많지 않았다. 이에 본 연구에서는 정서유발 자극으로서 미각 자극을 활용하여 유발된 정서가 미각 자극의 속성에 따라 핵심정서 차원에 표상되는지 알아보고자 하였다. 실험 자극으로 실생활에서 접할 수 있는 식품들을 4가지 기본 맛 유형(단맛, 쓴맛, 신맛, 그리고 짠맛), 그리고 2가지 맛의 강도 설계로자극을 선정하였다. 참가자들에게 각 자극을 제시하고, 자극에 대한 맛 평정과 참가자가 느낀 정서를 평정하도록하였다. 수집된 자료는 일변량분석방법인 반복측정변량분석과 다변량분석방법인 다차원척도법(multidimensional scaling) 및 분류분석(classification)으로 분석하였다. 변량분석 결과, 참가자들은 단맛을 지각할수록 긍정적인 정서를, 쓴맛 혹은 짠맛을 지각할수록 부정적인 정서를 경험하였다. 각성가 결과에서는 맛의 강도가 강할수록 더 높은각성 경험이 보고되었다. 다차원척도법 분석 결과, 1차원에서 단맛 대 쓴맛 그리고 짠맛 대비를, 2차원에서 쓴맛과짠맛 구분을 확인하였다. 벡터 피팅 결과는 핵심정서이론의 설명대로 1차원이 정서가, 2차원이 각성가 차원으로 구성되었음을 지지하였다. 분류분석 결과 참가자들의 정서 반응을 통해 미각 자극의 맛 유형을 유의미하게 예측할 수있었다. 본 연구의 결과는 미각 자극도 자극 속성에 따라 핵심정서차원에 위치한다는 것을 시사한다.

미분 Music 스펙트럼의 통계적 성능 분석 ( The Statistical Performance Analysis of Differential Music Spectrum )

조준형,김인익,박상배,이균경 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.1