Διερεύνηση των συναισθηματικών καταστάσεων με την εφαρμογή ακουστικών ερεθισμάτων διπλής εξόδου
Creators: name: Φίλος, Δημήτριος Θεμιστοκλή
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Συναισθηματική Διέγερση
Ακουστικά Ερεθίσματα
Αμφιωτικοί Παλμοί
Affective Stimulation
Acoustic Stimuli
Binaural Beats

description: Τα τελευταία χρόνια η αλληλεπίδραση ανθρώπου και μηχανής έχει κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Έχει αναφερθεί ότι εάν οι μηχανές μπορούσαν να αναγνωρίσουν την συναισθηματική κατάσταση του ανθρώπου, η αλληλεπίδραση ανθρώπου και μηχανής θα ήταν πιο αποτελεσματική, ορίζοντας μια καινούρια προσέγγιση σε αυτή την αλληλεπίδραση, γνωστή ως συναισθηματικές μηχανές (affective computing). Παρόλο που οι εργασίες που αφορούν στην ανάλυση των συναισθηματικών καταστάσεων υπό την επίδραση ενός απλού ακουστικού ερεθίσματος σε ανθρώπους οι οποίοι βρίσκονται σε εγρήγορση είναι πολλές, τα τελευταία χρόνια έχει γίνει μεγάλη συζήτηση σχετικά με την επίδραση που έχουν τα σήματα αμφιωτικών παλμών, γνωστά στη διεθνή βιβλιογραφία ως binaural beats, στην αλλαγή των συναισθηματικών καταστάσεων του ανθρώπου. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, τα σήματα που παράγονται μπορούν να ενεργοποιήσουν διαφορετικούς ρυθμούς του εγκεφάλου και με τον τρόπο αυτό να μεταβάλουν τη συναισθηματική κατάσταση του ατόμου που τα ακούει. Ωστόσο υπάρχει μεγάλη συζήτηση για την χρησιμότητα τους και τις εφαρμογές τους. Στη παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μια προσπάθεια προς την κατεύθυνση της ανίχνευσης της επίδρασης που έχουν τα ακουστικά ερεθίσματα στην αλλαγή των συναισθηματικών καταστάσεων του ανθρώπου σε συνδυασμό με την εφαρμογή ακουστικών σημάτων που έχουν παραχθεί με τη μέθοδο των binaural beats. Τα ακουστικά ερεθίσματα που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση προέρχονται από τη βάση δεδομένων CALL500. Η βάση αυτή περιέχει μουσικά κομμάτια που έχουν ήδη ταυτοποιηθεί για την επίδραση που έχουν στην συναισθηματική κατάσταση του ανθρώπου που τα ακούει. Με σκοπό την απόκτηση των δεδομένων προς ανάλυση, εφαρμόζεται ένα νέο πρωτόκολλο, σύμφωνα με το οποίο τα παραπάνω ακουστικά ερεθίσματα συνδυάζονται με ερεθίσματα που έχουν παραχθεί με τη μέθοδο των binaural beats και ελέγχεται η τυχών επίδραση που έχουν στη μεταβολή των συναισθηματικών καταστάσεων σε ομάδες πληθυσμού. Οι συμμετέχοντες στα πειράματα καταγράφουν τη συναισθηματική τους κατάσταση με την συμπλήρωση αυτοματοποιημένων ερωτηματολογίων, αναπτυγμένα σε MATLAB, σύμφωνα με το δiσδιάστατο μοντέλο του συναισθήματος, το οποίο ονομάζεται Valence-Arousal Model (Μοντέλο Επίδρασης-Έντασης) (V/A) και η ποσοτικοποίηση των δεδομένων του μοντέλου γίνεται με την επιλογή του χρήστη κατάλληλων εικονιδίων που έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία και αναφέρονται ως Self-Assessment Manikin (SAM). Όπως προκύπτει από τη μελέτη των πειραματικών αποτελεσμάτων, επιτυγχάνεται τροποποίηση της συναισθηματικής κατάστασης των χρηστών με την εφαρμογή των binaural beats σημάτων σε συνδυασμό με την εφαρμογή μουσικών κομματιών που φέρουν συγκεκριμένη συναισθηματική πληροφορία. Τα παραπάνω αποτελέσματα θα είναι χρήσιμο εργαλείο προς την κατεύθυνση της εξατομικευμένης ιατρικής φροντίδας (Personalized Health Care), δηλαδή της δημιουργίας συστημάτων που θα μπορούν να αντιλαμβάνονται την συναισθηματική κατάσταση του ανθρώπου και να αντιδρούν ανάλογα. Η αντίδραση αυτή μπορεί να περιλαμβάνει την αποφυγή δυσάρεστων καταστάσεων με την εφαρμογή τροποποιημένων μουσικών κομματιών με την εφαρμογή κατάλληλων binaural beats σημάτων.
description: Over the past years scientists show great interest in the interconnection between humans and machines. It is mentioned that if machines could recognize the emotional state of a human being, this interaction would be even more effective, giving a completely new approach in the interaction mentioned, known as affective computing. Even though studies regarding the analysis of emotional states under the impact of simple acoustic stimuli in humans, who are in wakefulness, are quite a lot over the past few years, there has been a great discussion about the impact that specific signals, known as binaural beats, may have, regarding the changes in human emotional state. According to this theory, the signals produced may trigger different brain rhythms and consequently may alter the emotional state of the person who is hearing those beats. Yet there is also a great discussion about their usefulness and their applications. In this dissertation, an effort is being made about the investigation of the effect that acoustic stimuli may have in the change of the emotional states of a person, in combination with the use of acoustic stimuli produced with the binaural beat technology. The acoustic stimuli used in the analysis were obtained by the CAL500 database. The over mentioned database includes music tracks whose emotional content in listeners is predefined. In order to obtain data for analysis, a new protocol is designed, according to which music tracks are combined with signals produced by the method of binaural beats. Then we check the influence that all these signals have in the emotional states of the listeners. Participants in the experiments denote their emotional state by completing the automated questionnaire, developed in MATLAB, according to the two dimensional model of emotion, called Valence-Arousal Model (V/A Model). The quantification of the emotional data is made using appropriate icons that have been proposed in literature and they are referred as Self-Assessment Manikin (SAM). The analysis of the data, obtained by the experiments, demonstrates the change of the emotional state of the users with the application of binaural beats in combination with music tracks of specific affective content. The over mentioned results will be a useful tool towards the Personalized Health Care. In other words these systems may perceive the emotional state of a human and act properly. This response may include the avoidance of unpleasant situations by applying modified music tracks in combination with appropriate binaural beat.