| 講演名 | 2022-01-21 畳み込みニューラルネットワークによる脳活動予測を介して脳内知覚情報の個人差を推定するシステム 川畑 輝一(阪大), Blanc Antoine(NICT), 前田 直哉(NTTデータ), 西本 伸志(阪大), 西田 知史(NICT), |
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| 抄録(和) | 感覚入力に対して個々の脳は異なる形で活動し、知覚の個人差を生み出している。本研究では、映像が生起する脳内知覚情報の個人差を、脳計測を介さずに推定するシステムの開発を試みた。そのために、我々が近年開発した、畳み込みニューラルネットワークにより脳活動を予測する技術を利用した。この技術では、脳計測データは脳活動予測モデルの学習時のみ使われ、その後は一切必要としない。この技術で予測した各個人の脳活動から86項目の知覚情報を解読し、各項目で個人ペア間の非類似度を評価した。一方、実計測した脳活動からも同様に知覚情報のペア非類似度を評価した。結果として、全86項目中80項目で2種類のペア非類似度に有意な相関が認められ、本システムが脳内知覚情報の個人差を推定できることが示唆された。 |
| 抄録(英) | Our brains shape individual differences of perception by responding to sensory inputs differently across individuals. This study aimed to develop a computational system that estimates such individual differences of perceptual information in the brain with no brain measurement. For this purpose, we employed the method we previously developed to predict brain response to arbitrary movie inputs using convolutional neural networks. This method requires no brain measurement once computational models for predicting brain response are trained using measured brain data. We evaluated the inter-subject dissimilarity of perceptual information decoded separately from predicted and measured brain responses to movies. We found that the inter-subject dissimilarity decoded from predicted response was significantly correlated with that decoded from measured response for 80/86 items to be decoded. Our finding suggests that our computational system can estimate individual differences of perceptual information in the brain. |
| キーワード(和) | 深層学習 / 脳 / 知覚 / 個人差 / 脳機能イメージング |
| キーワード(英) | Deep Learning / Brain / Perception / Individual Differences / Neuroimaging |
| 資料番号 | NC2021-31 |
| 発行日 | 2022-01-14 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP / MICT / MBE / NC |
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| 開催期間 | 2022/1/21(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | NC, ME，MICT，NLP, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 高坂 拓司(中京大) / 花田 英輔(佐賀大) / 奥野 竜平(摂南大) / 大須 理英子(早大) |
| 委員長氏名（英） | Takuji Kosaka(Chukyo Univ.) / Eisuke Hanada(Saga Univ.) / Ryuhei Okuno(Setsunan Univ.) / Rieko Osu(Waseda Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 常田 明夫(熊本大) / 田中 宏和(広島市大) / 安在 大祐(名工大) / 堀 潤一(新潟大) / 山川 宏(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Akio Tsuneda(Kumamoto Univ.) / Hirokazu Tanaka(Hiroshima City Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) / Junichi Hori(Niigata Univ.) / Hiroshi Yamakawa(Univ of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 松下 春奈(香川大) / 吉岡 大三郎(崇城大) / 小林 匠(横浜国大) / 石田 開(神奈川県立産業技術総研) / 中村 英夫(大阪電気通信大) / 内部 英治(ATR) / 西田 知史(NICT) |
| 幹事氏名（英） | Haruna Matsushita(Kagawa Univ.) / Daizaburo Yoshioka(Sojo Univ.) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Kai Ishida(KISTEC) / Hideo Nakamura(Osaka Electro-Communication Univ) / Eiji Uchibe(ATR) / Satoshi Nishida(NICT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 加藤 秀行(大分大) / 横井 裕一(長崎大) / 伊藤 孝弘(広島市立大) / 高林 健人(岡山県立大) / 西川 拓也(国立循環器病研究センター) / 赤澤 淳(明治国際医療大学) / 湯田 恵美(東北大) / 我妻 伸彦(東邦大) / 栗川 知己(関西医科大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hideyuki Kato(Oita Univ.) / Yuichi Yokoi(Nagasaki Univ.) / Takahiro Ito(Hiroshima City Univ) / Kento Takabayashi(Okayama Pref. Univ.) / Takuya Nishikawa(National Cerebral and Cardiovascular Center Hospital) / Jun Akazawa(Meiji Univ. of Integrative Medicine) / Emi Yuda(Tohoku Univ) / Nobuhiko Wagatsuma(Toho Univ.) / Tomoki Kurikawa(KMU) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Nonlinear Problems / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology / Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 畳み込みニューラルネットワークによる脳活動予測を介して脳内知覚情報の個人差を推定するシステム |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A System for Estimating Individual Differences of Perceptual Information in the Brain via Brain-activity Prediction by Convolutional Neural Networks |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 深層学習 / Deep Learning |
| キーワード(2)（和/英） | 脳 / Brain |
| キーワード(3)（和/英） | 知覚 / Perception |
| キーワード(4)（和/英） | 個人差 / Individual Differences |
| キーワード(5)（和/英） | 脳機能イメージング / Neuroimaging |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 川畑 輝一 / Kiichi Kawahata |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | Blanc Antoine / Antoine Blanc |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 情報通信研究機構(略称：NICT) Institute, National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 前田 直哉 / Naoya Maeda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 株式会社NTTデータ(略称：NTTデータ) NTT DATA Corporation(略称：NTT Data) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 西本 伸志 / Shinji Nishimoto |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 西田 知史 / Satoshi Nishida |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人 情報通信研究機構(略称：NICT) Institute, National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 発表年月日 | 2022-01-21 |
| 資料番号 | NC2021-31 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | NC-338 |
| ページ範囲 | pp.1-6(NC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-01-14 (NC) |