모바일 환경에서 실시간 감성인식 개인화 기술 및 감성공유 기술 = Development of individualization of emotion recognition and emotion sharing in real time under mobile circumstances

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 모바일 환경에서 실시간 개인화 감성인식과 감성공유가 가능한 기술을 개발하고자 하였다. 모바일 환경에서 실시간 감성인식을 위해 자율신경계 신호를 측정하기 위해 맥파(PPG), 피부전도도(GSR), 피부온도(SKT)센서를 사용하였다. 실시간 생리신호분석 기술과 정보통신모듈을 개발하여 모바일 환경에서 최적화된 알고리즘을 구현하였다. 개인화 기술은 사용자의 생리신호를 실시간으로 모니터링하여 임계값을 지속적으로 수정하고, 개인의 주관적 감성을 반영하여 감성인식의 정확도를 향상 시켰다. 또한 내부적요인 뿐만 아니라 외부적요인인 날씨를 고려하여 감성인식 기술에 적용하였다. 감성인식 감성결과는 XML 데이터로 변환하여 개인 간 실시간 공유가 가능하게 하였다.
본 연구에서는 실시간 개인화 감성인식 기술을 적용하여 감성인식의 정확도를 높였으며, 사용자에게 개인 맞춤형 감성인식을 가능하게 하였다. 그리고 감성공유시스템은 현재 감성상태 뿐만 아니라 감성변화 이력과 생리패턴을 저장하는 것이 가능하다. 인식된 감성은 다양한 콘텐츠에서 활용 가능하고, 사용자 감성을 다양한 운영체제에 적용 가능하도록 설계하였다. 감성공유시스템은 감성표현 어플리케이션과 디바이스에 독립적이기 때문에, 감성 서비스 개발에 활용도가 높을 것으로 예상된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was to develop a technology for recognizing and sharing emotions in real time under mobile environment. PPG(Photoplethysmography), GSR(Galvanic skin reflex), and SKT(Skin temperature) were measured and analyzed to recognize users’ emotions. Optimized algorithms for analyzing physiological responses representing users’ emotions and a module of info-communications for transferring the bio-signals to a server were developed to fit the proposed system to the mobile environment. The accuracy of recognizing emotions was improved by regularly adjusting threshold values for Individualization and by reflecting subjective evaluation scores obtained from users. In addition, an external factor, the weather information was applied to enhance the accuracy of recognizing emotions.
The obtained data were transformed into XML data format and transferred to the server for sharing emotions with other people. This study was meaningful in the following aspects. A real-time emotion recognizing technology and an Individualization algorithm were applied to more accurately evaluate the users’ emotions. The proposed system made it possible to save the history of users’ emotion and the tagged physiological patterns and to extract and utilize them for evaluating the current emotion state.
The emotion information extracted from the system is expected to be applied in various fields such as social network service, game, and music industries because our system was designed as a multi-platform format (e.g., IOS, Android, Symbian, and etc.). Emotion sharing system is also expected to help develop social emotion services thanks to the independence of device platforms.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서론 1
• 1.1. 연구필요성 1
• 1.1.1. 생리신호를 이용한 감성인식 1
• 1.1.2. 감성인식 정확도 4
• 1.2.3. 감성인식의 개인화 10
• 1.2.4. 감성공유 11
• 1.2. 연구목표 12
• 2. 본론 13
• 2.1. 개방된 환경에서 생리신호 센싱 인터페이스 및 감성인식 정보통신 모듈 개발 16
• 2.1.1. 시스템 구성 16
• 2.1.2. 감성인식 정보통신 모듈 17
• 2.1.3. 모바일 환경에서 실시간 생리신호 분석 알고리즘 최적화 18
• 2.2. 2차원 감성모델에서의 9영역 감성인식 18
• 2.3. 개인화 20
• 2.3.1. 개인화 알고리즘 23
• 2.3.2. 룰베이스 정의 25
• 2.3.3. 개인화 알고리즘 적용 시 감성인식 정확도 향상 검증 29
• 2.4. 날씨정보를 이용한 복합감성 인식 40
• 2.4.1. XML 서비스를 이용한 날씨정보 획득 40
• 2.4.2. 날씨정보를 이용한 룰베이스 41
• 2.5. 감성공유 43
• 2.5.1. 시스템 구조 46
• 2.5.2. Emotion XML 정의 48
• 2.5.3. Meta emotion XML 정의 49
• 2.5.4. Meta emotion XML 변환 프로세스 51
• 2.5.5. 시스템성능 평가 및 결과 52
• 3. 결론 53
• 참고문헌 57
• ABSTRACT 60